时间:2019-07-03 00:32:26
1、简答题 如图所示,可视为质点的小球在竖直放置的光滑圆环内侧做圆周运动,当小球以v=2m/s的速度通过最高点时恰好对圆环无压力,求圆环的半径r(g=10m/s2).
参考答案:在最高点时,重力提供向心力,根据向心力公式得:
mg=mv2r
解得:r=v2g=410=0.4m
答:圆环的半径为0.4m.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 长度L=0.5m的轻杆,一端有一质量m=2kg的小球,轻杆以另一端O为圆心在竖直平面内匀速转动(g=10m/s2)
(1)若小球以3m/s的速度经过圆轨道的最低点,求轻杆对小球的作用力大小
(2)若小球经过最高点时杆对小球的作用力为16N,求此时小球的速度大小
(2)要使小球通过最高点和最低点时,轻杆对小球的作用力方向相同,轻杆的转数应满足什么条件?
参考答案:(1)56N(2)1m/s(3)
本题解析:(1)? --------------2
56N? --------------1
(2)拉力??-----------2?
? v=3m/s? --------------1
支持力 ?-----------2
? v=1m/s? --------------1
(3)
点评:杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型,这两种模型不一样,杆在最高点的速度可以为零,而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,Q为具有水平转动轴的圆柱体,在它的A点放一个质量为m的小物体P,当Q绕轴缓慢匀速转动时,带动P从A点转到B点,这过程中P与Q始终保持相对静止,那么P所受的摩擦力F大小随时间的变化关系可能是图中的( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:物块P受三个力的作用,竖直向下的重力G,沿半径指向外的支持力FN,沿切线方向的静摩擦力Ff,因圆柱体缓慢移动,所以物块P在任意位置所受合力为零,对三力正交分解,设重力G与支持力FN方向所夹锐角为θ,
则Ff=mgsin?θ,从A转至A′的过程中,θ先减小后增大,Ff先减小后增大,且按照正弦规律变化,故A正确.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 飞行中的鸟要改变飞行方向时,鸟的身体要倾斜(如图所示).与车辆不同的是,鸟转弯所需的向心力由重力和空气对它们的作用力的合力来提供.质量为m的飞鸟,以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞鸟作用力的大小等于( )
A.m
g2+
B.
C.m
D.mg |
参考答案:根据牛顿第二定律有:F合=mv2r
根据平行四边形定则,如图.空气对鸟的作用力F=
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 一个物体做匀速圆周运动,关于其向心加速度的方向,下列说法中正确的是(?)
A.与线速度方向相同
B.与线速度方向相反
C.指向圆心
D.背离圆心
参考答案:C
本题解析::向心加速度的方向始终指向圆心,和线速度的方向垂直,不改变线速度的大小只是改变线速度的方向,由于加速度是矢量,因此向心加速度是时刻变化的,故ABD错误,C正确.
故选C.
点评:匀速圆周运动要注意,其中的匀速只是指速度的大小不变,合力作为向心力始终指向圆心,合力的方向也是时刻在变化的,因此向心加速度大小不变,但是方向时刻变化.
本题难度:一般