时间:2019-07-02 23:55:49
1、选择题 汽车以15m/s的速度通过凸形桥最高点时,对桥面的压力是车重的
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参考答案:在凸形桥的最高点有:
G-N=mv2r
而N=34G
代入数据解得:
v=30m/s
故选:C.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.物块所受合外力为零
B.物块所受合外力越来越大
C.物块所受合外力大小保持不变,但方向时刻改变
D.物块所受摩擦力大小不变
参考答案:A、B物块下滑过程速率保持不变,做匀速圆周运动,物块的加速度不等于零,由公式F=mv2r知,所受的合外力不为零,而且大小保持不变.故A、B错误.
C、物块所受合外力大小保持不变,方向始终指向圆心,时刻在改变,故C正确.
D、随着物块向下滑动,重力的径向分力G径分增大,a大小不变,根据牛顿第二定律得:N-G径分=ma,所受圆弧的弹力N增大,由f=μN,滑动摩擦力增大.故D错误.
故选:C
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,细绳一端系着质量为M=1.0kg的物体,静止在水平板上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为L=0.2m,并知M与水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线以角速度ω转动,为使m处于静止状态。角速度ω取值范围? (g=10m/s2)
参考答案:
本题解析:分两个情况,滑块的速度小,此时向心力和最大静摩擦力等于重物的重力有:
mω2L+2=0.3g
第二个情况是滑块的速度大,此时最大静摩擦力和重物的重力一起向心力有:
mω2L=2+0.3g
对以上两个式子求解,一个是最大值,一个是最小值因此取值范围为
点评:关键点抓住最大静摩擦力的大小是固定,但是方向可能有两个,列出两种情况下的力的方程式,不难得出答案
本题难度:一般
4、简答题 “太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高.设球的重力为1N,不计拍的重力.求:
(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大多少?
(2)设在A处时健身者需施加的力为F,当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,请作出tanθ-F的关系图象.
参考答案:
(1)设球运动的线速度为v,半径为R
则在A处时F+mg=mv2R①
在C处时F′-mg=mv2R②
由①②式得△F=F’-F=2mg=2N.
(2)在A处时健身者需施加的力为F,
球在匀速圆周运动的向心力F向=F+mg,
在B处不受摩擦力作用,
受力分析如图
则tanθ=F向mg=F+mgmg=F+1
作出的tanθ-F的关系图象如图.
答:(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大2N;
(2)tanθ-F的关系图象如图.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,ab是水平的光滑轨道,bc是与ab相切的位于竖直平面内、半径R=0.4m的半圆形光滑轨道.现在A、B两个小物体之间夹一个被压缩的弹簧(弹簧未与A、B挂接)后用细线拴住,使其静止在轨道ab上.当烧断细线后,A物体被弹簧弹开,此后它恰能沿半圆形轨道通过其最高点c.已知A和B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg,重力加速度g取10m/s2,所有物体均可视为质点.求:
(1)A在半圆形轨道的最高点c处时的速度大小;
(2)A刚过半圆形轨道最低点b时,对轨道的压力大小;
(3)烧断细线前,弹簧的弹性势能.
参考答案:(1)设弹簧弹开后B物体与A物体的速度大小分别为v1和v2,A物体在c点的速度大小为v3.由于A恰能过c点,说明A在c点时对轨道无压力,此时由重力提供向心力由牛顿第二定律有mAg=mAv23R
代入数据解得v3=2m/s(1分)
(2)A从b点到c点的过程中,机械能守恒有12mAv22=12mAv23+2mAgR
v2=
本题解析:
本题难度:一般