时间:2017-09-25 07:25:22
1、计算题 某同学为研究平抛运动的规律而进行了一项小测试,如图所示.薄壁圆筒半径为R,a、b是圆筒某直径上的两个端点(图中OO′为圆筒的直径).圆筒以速度v竖直匀速下落.某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点,且恰能经b点穿出.
(1)求子弹射入a点时速度的大小.
(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO′匀速转动,求圆筒转动的角速度条件.
参考答案:(1)?(2)
,n=1,2,3,…
本题解析:(1)子弹做平抛运动的同时圆筒以速度v竖直匀速下落,?
设子弹射入a点时的速度大小为,?
水平方向:2R=t,竖直方向:
,联立得
.?
(2)当圆筒转动整数圈时,子弹恰好从a点到达b点,设圆筒匀速转动的角速度为ω,则,而vt=
,所以
得
,n=1,2,3,…
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,在皮带传送装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三个轮的半径关系为:RA=RC=2RB,皮带不打滑,则三轮边缘上一点的线速度之比vA:vB:vC=______;角速度之比ωA:ωB:ωC=_____________;向心加速度之比aA:aB:aC=______?_______。
参考答案:1:1:2?1:2:2 ?1:2:4
本题解析:同一皮带上线速度相等,同一轮上角速度相等,再结合,则三轮边缘上一点的线速度之比vA:vB:vC=1:1:2;角速度之比ωA:ωB:ωC=1:2:2;向心加速度
,则向心加速度之比aA:aB:aC=1:2:4。
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,长度为0.5 m的轻质细杆OP,P端有一个质量为3.0 kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内作匀速率圆周运动,其运动速率为2 m/s,则小球通过最高点时杆子OP受到(g取10 m/s2)? (? )
A.6.0 N的拉力
B.6.0 N的压力
C.24 N的拉力
D.24 N的压力
参考答案:B
本题解析:以小球为研究对象,设杆的作用力方向向下,大小为F,,由牛顿第三定律可知B对;
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为和
,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为
的小物块,当筒不转动时,物块静止在筒壁A点,则
A.当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力的大小为
B.当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度为
C.当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块的线速度为
D.当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒的转动周期为
参考答案:BD
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 (10分)如图所示,在竖直平面的xoy坐标系内,一根长为l的不可伸长的细绳,一端固定在拉力传感器A上,另一端系一质量为m的小球.x轴上的P点固定一个表面光滑的小钉,P点与传感器A相距.现拉小球使细绳绷直并处在水平位置,然后由静止释放小球,当细绳碰到钉子后,小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动.已知重力加速度大小为g,求:
(1)若小球经过最低点时拉力传感器的示数为7mg,求此时小球的速度大小;
(2)传感器A与坐标原点O之间的距离;
(3)若小球经过最低点时绳子恰好断开,请确定小球经过y轴的位置.
参考答案: (1);(2)
;(3)(0,
)
本题解析:⑴小球在最低点由牛顿第二定律得: (1分)
由题意知 (1分)
由以上两式解得 (1分)
⑵由机械能守恒定律得: (2分)
解得传感器A与O点间的距离 (1分)
⑶ (1分)
x=vt (1分) (1分)
解得y= (1分)
即小球离开y轴的坐标为(0,)
考点:机械能守恒定律、向心力
本题难度:一般