时间:2019-05-21 04:18:53
1、简答题 一组航天员乘坐飞船前往位于离地球表面高度为h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使飞船S进入与H相同的轨道并关闭火箭发动机,如图所示.M为地球质量,R为地球半径,g为重力加速度.
(1)在飞船内,一质量为70kg的航天员的视重是______N;
(2)计算飞船在轨道上的运行速率.
参考答案:(1)航天员处于完全失重状态,所以在飞船内,质量为70kg的航天员的视重是0N;
(2)飞船在轨道半径(R+h)上近似做匀速圆周运动,由万有引力定律和向心力公式可得:GMm(R+h)2=mv2R+h?①
在地球表面附近,有mg=GMmR2?②
由①②式可得:v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在一起,L<R.若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直.要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:要使两物体与圆盘不发生相对滑动,圆盘旋转的角速度最大时m受到沿半径向内的最大静摩擦力和绳子的拉力,M受到绳子的拉力等于最大静摩擦力,所以有:,由此可知D正确。
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,质量为m的金属小球置于是1/4光滑圆弧顶端的A处无初速度释放.求:
(1)小球落至圆弧最低点B时的速度多大?
(2)此时圆弧B点受到的压力多大?
参考答案:(1)小球从A到B的过程中运用动能定理得:
12mv2-0=mgR
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 做匀速圆周运动的物体,所受到的向心力的大小,下列说法正确的是( )
A.与线速度的平方成正比
B.与角速度的平方成正比
C.与运动半径成正比
D.与线速度和角速度的乘积成正比
参考答案:A、根据F=mv2r,可知,当半径一定时,向心力与线速度的平方成正比,故A错误;
B、根据F=mω2r,可知,当半径一定时,向心力与与角速度的平方成正比,故B错误;
C、根据F=mω2r,可知,当角速度一定时,向心力与与半径成正比,故C错误;
D、根据F=mωv,可知,向心力与线速度和角速度的乘积成正比,故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 甲乙两小球质量相同,在光滑圆锥形漏斗的内壁做匀速圆周运动,如图所示,则有( )
A.ν甲>ν乙
B.ω甲>ω乙
C.a甲>a乙
D.T甲>T乙
参考答案:为了分析计算的方便,我们把甲、乙两小球定义为A、B球.
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=mvA2rA=mωA2rA-----------------------②
对B球由牛顿第二定律:
FNBsinα=mg----------------------③
FNBcosα=mvB2rB=mωB2rB-------------------------④
由两球质量相等可得FNA=FNB,所以C错误.
由②④可知,两球所受向心力相等.mvA2rA=mvB2rB,因为rA>rB,所以vA>vB,故A正确,B错误.
mωA2rA=mωB2rB,因为rA>rB,所以ωA<ωB,故又因为ω=2πT,所以TA>TB,故D正确.
故选:AD.
本题解析:
本题难度:一般