时间:2018-10-13 01:38:58
1、选择题 在一个内壁光滑的圆锥桶内,两个质量相等的小球A、B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动,如图所示.则( )
A.两球对桶壁的压力相等
B.A球的线速度一定大于B球的线速度
C.A球的角速度一定大于B球的角速度
D.两球的周期相等
参考答案:
A、如右图所示,小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动.
?由于A和B的质量相同,小球A和B在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力是相同的.则支持力相等,根据牛顿第三定律,两球对筒壁的压力相等.故A正确.
B、由向心力的计算公式F=mv2r,由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的线速度大,故B正确.
C、由公式F=mω2r,由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的角速度小,故C错误.
D、两球的半径不等,根据C选项知角速度不等,由ω=2πT知,两球的周期不等.故D错误.
故选AB.
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,相互平行的竖直分界面MN、PQ,相距L,将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区.Ⅰ、Ⅲ区有水平方向的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度未知,Ⅲ区的磁感应强度为B;Ⅱ区有竖直方向的匀强电场(图中未画出).一个质量为m、电荷量为e的电子,自MN上的O点以初速度v0水平射入Ⅱ区,此时Ⅱ区的电场方向竖直向下,以后每当电子刚从Ⅲ区进入Ⅱ区或从Ⅰ区进入Ⅱ区时,电场突然反向,场强大小不变,这个电子总是经过O点且水平进入Ⅱ区.(不计电子重力)
(1)画出电子运动的轨迹图;
(2)求电子经过界面PQ上两点间的距离;
(3)若Ⅱ区的电场强度大小恒为E,求Ⅰ区的磁感应强度.
参考答案:
(1)电子运动的轨迹如图所示.
(2)电子在Ⅱ区Oa段做类平抛运动,
在a点的速度v1与PQ成θ角,v1sinθ=v0…①
电子在Ⅲ区ab段做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有:
ev1B=mv21R1…②
由几何知识有:
.ab=2R1sinθ…③
①②③联立解得:
.ab=2mv0eB…④
(3)电子在Ⅱ区Oa段运动的竖直位移:
y1=12at2=eE2m?(Lv0)2=eEL22mv20…⑤
电子在bc段做类斜上抛运动,加速度与Oa段等值反向,由运动的对称性得
电子运动的竖直位移:
y2=y1=eEL22mv20…⑥
同样有对称可得电子在c处的速度为:
vc=v0,方向水平向左…⑦
所以,电子在Ⅰ区CO段做匀速圆周运动的半径为:
R′=12(y1+y2+.ab)…⑧
由牛顿运动定律有:
ev0B=mv20R′…⑨
解得:
B′=mv0mv0B+e2L2E2Emv20(或2m2v30B2m2v30+e2L2BE)
答:(1)电子运动的轨迹图如图所示.
(2)电子经过界面PQ上两点间的距离为2mv0eB.
(3)若Ⅱ区的电场强度大小恒为E,Ⅰ区的磁感应强度为mv0mv0B+e2L2E2Emv20.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角。则它们的向心力之比为
[? ]
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 小狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速圆周运动,O为圆心,设小狗对雪橇的牵引力F沿水平方向,下面各图中能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 汽车起重机用5m长的钢绳吊着1t的重物以2m/s的速度水平匀速行驶,如果汽车突然停车,则在一瞬间钢绳受的拉力比匀速行驶时增加了多少?
参考答案:匀速运动时?F1-mg=0
解得F1=mg
突然停车时?F2-mg=mv2R
解得F2=mg+mv2R
所以增加了△F=F2-F1=mv2R=103×45=800(N)
答:在一瞬间钢绳受的拉力比匀速行驶时增加了800N.
本题解析:
本题难度:一般