时间:2019-05-21 04:44:37
1、计算题 (12分)如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一带电量为q=-2×10-5C的小球,自倾角为θ=37°的绝缘斜面顶端A点由静止开始滑下,接着通过半径为R=0.5m的绝缘半圆轨道最高点C,已知小球质量为m=0.5kg,匀强电场的场强E=2×105N/C,小球运动过程中摩擦阻力及空气阻力不计,求:
(1)H至少应为多少?
(2)通过调整释放高度使小球到达C点的速度为2m/s,则小球落回到斜面时的动能是多少?
参考答案:(1) H=1.25m (2) Ek=1.25J
本题解析:(1)恰好过最高点C时: (2分)
从A到C有: (2分)
解得:H=1.25m (1分)
(2)从C点飞出后做类平抛运动mg-qE=ma a=2m/s2 (1分)
竖直方向 (1分)
水平方向 (1分)
根据几何关系 (1分)
解得:t=0.5s
从C到落回斜面有: (2分)
解得:Ek=1.25J (1分)
考点:本题考查了圆周运动、平抛运动、动能定理.
本题难度:一般
2、选择题 质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.速度越大,周期一定越小
B.角速度越大,周期一定越小
C.转速越大,周期一定越大
D.半径越小,周期一定越小
参考答案:B
本题解析:根据知周期与角速度、线速度的关系.转速大,频率大,周期和频率互为倒数.
解:A、根据,速度大,周期不一定大,还跟半径有关.故A错误.
B、根据,角速度越大,周期越小.故B正确.
C、转速大,频率大,.则周期小.故C错误.
D、根据,半径小,周期不一定小,还跟线速度有关.故D错误.
故选B.
考点:线速度、角速度和周期、转速.
点评:解决本题的关键掌握周期与角速度、线速度的关系,以及知道.转速大,频率大,周期和频率互为倒数.
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度为4rad/s。圆盘上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,求小物体所受向心力的大小。
参考答案:
本题解析:?……………………6分
?……………………2分
?……………………2分
本题难度:简单
4、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
5、计算题 一根长为L的轻杆,一端固定一质量为m的小球A,另一端固定在水平转动轴上.现使小球绕杆的另一端的转轴在竖直平面内做圆周运动,如图.试求:
(1)假设小球转至最低点时,小球的速度大小为,求此时小球对的杆作用力;
(2)假设小球转至最高点时,小球的速度大小为,此时杆对小球的作用力是支持力还是拉力?此力为多大?
参考答案:(1)对小球,得
根据牛顿第三定律,小球对的杆作用力大小7mg,方向竖直向下。
(2)对小球,得
,小球受到向上的作用力,即杆对小球的作用力是支持力。
本题解析:(1)对小球,得
根据牛顿第三定律,小球对的杆作用力大小7mg,方向竖直向下。
(2)对小球,得
,小球受到向上的作用力,即杆对小球的作用力是支持力。
本题难度:一般