时间:2017-09-23 23:16:05
1、简答题 质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图所示,小球在最高点A时的速度为
2gR |
参考答案:(1)小球从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒,设小球到达最低点时的速度大小为vC,根据机械能守恒定律
mg2R+12mvA2=12mvC2?
解得vC=
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨平滑相切,如图所示。一小木块自A点起由静止开始沿轨道下滑,最后停在C点。已知圆轨道半径为R,小木块的质量为m,小木块运动到B点时的速度为,水平直轨道的动摩擦因数为μ。(小木块可视为质点)求:
(1)小木块经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
(2)B、C两点之间的距离x是多大?
参考答案:解:(1)
NC=mg
(2)
?
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在水平方向的匀强电场中的O点,用轻、软的绝缘细线悬挂一带电小球,当小球位于B点时处于静止状态,此时细线与竖直方向(即OA方向)成θ角.现将小球拉至细线与竖直方向成2θ角的C点,由静止将小球释放.若不计空气阻力,对于此后小球的运动,则下列判断中正确的是( )
A.小球再次通过B点时,所受的合力一定为零
B.小球一定不能到达A点
C.小球从C到B的时间与从B到A的时间一定不等
D.小球通过B点时的速度一定最大
参考答案:A:小球再次通过B点时,由于小球做曲线运动,受到的合外力提供向心力,故所受的合力一定不为零.故A错误;
B:根据单摆的对称性可得,小球一定能达到A点.故B错误;
C:根据单摆的对称性可得,小球从C到B的时间与从B到A的时间一定相等.故C错误;
D:B点是该等效单摆的等效最低点,所以小球通过B点时的速度最大.故D正确.
故选:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 A、B、C三个物体放在旋转圆台上,如图所示,它们与圆台间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m , B、C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴距离为2R,则当圆台旋转时(A、B、C都没滑动)( )
A. C物的向心加速度最大
B. B物的静摩擦力最小
C. 当圆台转速增加时,C比A先滑动?
D. 当圆台转速增加时,B比A先滑动
参考答案:ACD
本题解析:三个物体都做匀速圆周运动,合力指向圆心,对任意一个受力分析,支持力与重力平衡,
由于a、b、c三个物体共轴转动,角速度ω相等,
根据题意,
由向心力公式,得三物体的向心力分别为:
,故A正确、B错误;
对任意一物体,当达到最大静摩擦力时,由于摩擦力提供向心力,有
解得,由于C物体的转动半径最大,因而C物体最先滑动,故C正确,D错误;
故选AC
点评:本题可从三个物体中选择任意一个物体,建立物理模型后分析比较,而不需要对三个物体分别分析!
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道内径略大于小球直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.用力推一质量为m=0.8kg的小球压缩弹簧到A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力F1=58N,水平轨道以B为边界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因素为μ=0.5,右侧BC段光滑.求(g=10m/s2)
(1)小球进入半圆轨道C点时的速度.
(2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能.
(3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.
参考答案:(1)设小球在C处的速度为v1,由牛顿第二定律有
F1-mg=mv21R
V1=5m/s.
(2)设弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能Ep.
从A到B由动能定理有:
W-μmgx=12mv12
弹簧做功量度弹性势能的变化
∴Ep=W=11.2J
(3)从C点到D点过程机械能守恒,D点速度为v2
12mv12=12mv22+2mgR
v2=3m/s
由于v2>
本题解析:
本题难度:一般