时间:2018-10-11 00:58:51
1、选择题 在光滑的圆锥形漏斗的内壁,有两个质量相等的小球A、B,它们分别紧贴漏斗,在不同水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是
A.小球A的速率大于小球B的速率
B.小球A的速率小于小球B的速率
C.小球A对漏斗壁的压力大于小球B对漏斗壁的压力
D.小球A的转动周期小于小球B 的转动周期
参考答案:A
本题解析:分析:涉及物理量较多时,比较多个量中两个量的关系,必须抓住不变量,而后才能比较变量.
解答:解:对A、B两球进行受力分析,两球均只受重力和漏斗给的支持力FN.如图所示
对A球由牛顿第二定律:
FNAsinα=mg----------------------①
FNAcosα=m vA2/rA=mωA2rA-----------------------②
对B球由牛顿第二定律:
FNBsinα=mg----------------------③
FNBcosα=m vB2/rB=mωB2rB-------------------------④
由两球质量相等可得FNA=FNB,所以C项错误.
由②④可知,两球所受向心力相等.
m vA2/rA=m vB2/rB,因为rA>rB,所以vA>vB,故A项正确B项错误.
mωA2rA=mωB2rB,因为rA>rB,所以ωA<ωB,故又因为ω=2π/T,所以TA>TB,所以D项是错误的.
故选A.
点评:对物体进行受力分析,找出其中的相同的量,再利用圆周运动中各物理量的关系式分析比较,能较好的考查学生这部分的基础知识的掌握情况.
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止.已知两物块的质量mA< mB,运动半径rA>rB,则下列关系一定正确的是( )
A.角速度ωA<ωB
B.线速度vA<vB
C.向心加速度aA>aB
D.向心力FA>FB
参考答案:C
本题解析:A、A、B两物块置于同一圆盘上,且相对圆盘静止,具有相同的角速度,所以;错误
B、由于,且
,所以
;错误
C、向心加速度,由于
,所以
;正确
D、向心力,虽然
,但是
,所以无法比较向心力大小;错误
故选C
考点:描述圆周运动各物理量;向心加速度、向心力
点评:本题中A、B两物体做圆周运动的向心力是由静摩擦力提供的,找到描述圆周运动各物理量之间的关系是解决本题的关键。
本题难度:一般
3、其他
参考答案:
本题解析:
设行星轨道半径为r,表面重力加速度为g,质量为M,卫星的质量为m,石块的质量为m1,由机械能守恒得:m1v
=m1gh得g=
卫星的向心力等于重力m··r=mg,得r=
根据万有引力定律F==m·
·r
由以上各式得M=
本题难度:简单
4、选择题 在匀速圆周运动中,下列物理量不变的是( )
A.线速度
B.角速度
C.向心加速度
D.合外力
参考答案:A、匀速圆周运动时,线速度的大小不变,方向时刻改变;故A错误.
B、匀速圆周运动角速度不变,则转速也不变,故B正确;
C、向心加速度方向始终指向圆心,可知方向在改变,故C错误.
D、合外力总是指向圆心,可知方向在改变,故D错误
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 (15分)如图所示,一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切,C为圆弧轨道的最低点,圆弧BC所对圆心角θ=37°。已知圆弧轨道半径为R=0.5m,斜面AB的长度为L=2.875m。质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑,从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数μ。
参考答案:(1) (2)
本题解析:(1)由题意知小物体沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点,由牛顿运动定律和动能定理有: ① (3分)
② (3分)
③ (2分)
④ (2分)
联解①②③④并代入数据得: ⑤ (1分)
(2)对小物块从A经B到C过程,由动能定理有: ⑥ (3分)
联解①②⑥并代入数据得: ⑦ (1分) ;若有其他合理解法且答案正确,可同样给分。
考点:本题考查了动能定理、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
本题难度:一般