时间:2019-06-28 04:21:22
1、简答题 做圆轨道上稳定运行的飞船内，宇航员为了验证向心力公式，设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在水平桌面上做匀速圆周运动．该飞船内具有基本测量工具．
（1）实验时需要测量的物理量是______；（写出描述物理量的文字和符号）
（2）若向心力公式成立，则上述物理量的关系式：______．
参考答案：据题，物体在桌面上做匀速圆周运动，物体与桌面间的摩擦力忽略不计，由弹簧秤的拉力提供物体的向心力．根据牛顿第二定律得：
F=m(2nπt)2r
所以实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、物块质量m、物 块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t．
故答案为：弹簧秤示数F、物块质量m、物块到小孔O的距离r、物块转n圈时间t；F=m(2nπt)2r
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，A的运动半径较大，则 （?）
A．A球的角速度必小于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C．A球运动的周期必大于B球运动的周期
D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
参考答案：AC
本题解析：对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．
解：（1）以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示，
由牛顿第二定律得：
?，解得：
由图示可知，对于AB两个球来说，重力加速度g与角θ相同，
A的转动半径大，B的半径小，因此，A的角速度小于B的角速度，故A正确；
A的线速度大于B的线速度，故B错误；A的周期大于B的周期，故C正确；
（2）由受力分析图可知，球受到的支持力
，由于两球的质量m与角度θ相同，
则桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故BD错误；
故选AC．
点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析．
本题难度：一般
3、选择题 汽车通过半圆形拱桥顶端时，关于汽车的受力，下列说法正确的是
A.汽车的向心力就是它受到的重力
B.汽车的向心力就是它受到的重力与支持力的合力，方向指向圆心
C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用
D.以上说法均不正确
参考答案：B
本题解析：
本题难度：困难
4、选择题 如图所示小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则A 的受力情况是
[? ]
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
5、计算题 如图所示，在质量为M的电动机上，装有质量为m的偏心轮，偏心轮转动的角速度为ω，当偏心轮重心在转动轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零，则偏心轮重心离转动轴的距离多大？在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大？
参考答案：解：
设偏心轮的重心距转动轴r，偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m(偏心轮的质量)的质点绕转动轴转动（如图）．偏心轮的重心在正上方时，电动机对地面的压力刚好为零，则此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于电动机的重力，即F= Mg. ①
根据牛顿第三定律，此时轴对偏心轮的作用力向下，大小为F" =F，其向心力为F"+mg= mω2r． ②
由①②得偏心轮重心到转动轴的距离
? ③
当偏心轮的重心转到最低点时，电动机对地面的压力最大．对偏心轮有F"-mg= mω2r，?④?
对电动机，设它所受地面的支持力为FN，FN= F"+ Mg．⑤
由③④⑤解得FN =2(M +m)g.
由牛顿第三定律知电动机对地面的最大压力为2(M+m)g。
本题解析：
本题难度：一般