时间:2019-06-29 05:16:33
1、选择题 如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A盘的边缘，钢球②放在A盘边缘某点与盘中心连线的中点上，钢球③放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2：1．a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮．a、b的轮半径之比为1：2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球①、②、③受到的向心力之比为 （ ）
A．2：4：1
B．4：2：1
C．2：1：4
D．8：4：1
参考答案：皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以v1=v3，a轮、b轮半径之比为1：2，所以ωaωb=21，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ω1ω3=21，
球1和球2共轴，所以角速度相等，所以三个球角速度的关系为ω1：ω2：ω3=2：2：1，根据题意可知，r1：r2：r3=2：1：1
根据F=mrω2得：向心力之比为：F1：F2：F3=8：4：1
故选D
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，在XOY直角坐标系中，OQ与OP分别与X轴正负方向成450，在POQ区域中存在足够大的匀强电场，场强大小为E，其余区域存在匀强磁场，一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点（0，-L）以平行于X轴速度v0进入第四象项，在QO边界垂直进入电场，后又从PO边界离开电场，不计粒子的重力．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小？
（2）粒子从PO进入磁场的位置坐标？
参考答案：（1）设磁感应强度为B，则在磁场中运动，根据牛顿第二定律有
? qv0B=mv20r
由几何关系可得 r=L?
则B=mv0qL?
（2）设粒子在电场中运动的加速度大小为α，则根据牛顿第二定律有
? a=qEm?
由平抛运动规律知
OQ方向：r=12at2
OP方向：S=v0t
联立解得，S=v0
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N，求：
(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；
(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；
(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60 °，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离．
参考答案：解：(1)线的拉力提供小球做圆周运动的向心力，
设开始时角速度为
ω0，向心力为F0，线断开的瞬间，角速度为ω，线的拉力为FT.
F0＝mω02R? ①
FT＝mω2R? ②
由①②得
＝
＝9? ③
又因为FT＝F0＋40N? ④
由③④得FT＝45N
(2)设线断开时小球的线速度为v，由FT＝
得
v＝
?m/s＝5 m/s
(
3)设桌面高度为h，小球落地经历时间为t，落地点与飞出桌面点的水平距离为s
由h＝
得
t＝
＝0.4 s
s＝vt＝2m
则小球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离
为
l＝ssin60°＝1.73 m.
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连，如图所示．当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动．实验步骤如下：
①测量AC间细绳长度l；
②使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；
③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；
④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；
⑤算出C球所受的合力F；
⑥验证向心力公式．
（I?）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些______
A．C球的直径?B．C球的质量?C．C球转动的角速度?D．当地的重力加速度g
（II）为了验证向心力公式正确．请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表示出AD间距S=______．
（III）这一实验方法简单易行．但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条：______．
参考答案：（1）该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公式求出向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g；
故选AD
（?2?）根据圆锥摆的周期公式得：T=2π
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，半径为L的圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内壁光滑，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动，设小球经过最高点P时的速度为v，则（ ）
A．v的最小值为
| gL |
| gL |
| gL |
参考答案：A、由于在最高点P管子能支撑小球，所以的最小值为零，故A错误．
B、根据向心力公式Fn=mv2r=mv2L，可知v增大，球所需的向心力也增大，故B正确．
CD、小球经过最高点P时，当v=
本题解析：
本题难度：一般