高考物理试题《向心力与向心加速度》试题特训(2019年最新版)(八)

时间:2019-12-13 02:33:56

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1、选择题  质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变,则(  )
A.因为速率不变,所以木块的加速度为零
B.因为速率不变,所以木块的加速度不变
C.因为速率不变,所以木块下滑过程中的摩擦力不变
D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向时刻指向球心
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参考答案:
A、木块做匀速圆周运动,速度方向时刻在变化,速度在改变,加速度一定不为零.故A错误.
B、D木块下滑过程中木块做匀速圆周运动,具有向心加速度,加速度方向时刻指向球心,而加速度是矢量,所以加速度是变化的.故B错误,D正确.
C、设木块经过的位置碗的切线方向与水平方向的夹角为α,木块的速率为v,碗对木块的支持力大小为N,则有N-mgcosα=mv2R,得到,N=mgcosα+mv2R,木块碗口下滑到碗的最低点的过程中,α减小,cosα增大,其他量不变,则N增大,摩擦力f=μN增大.故C错误.
故选D


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如图所示),其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则此时空气对飞机的作用力大小为(  )
A.m

v2
R

B.mg
C.m
g2+
v4
R2

D.m
g2-
v4
R2

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参考答案:
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根据牛顿第二定律有:F合=mv2R.
根据平行四边形定则,如图.空气对飞机的作用力F=


本题解析:


本题难度:一般



3、选择题  汽车沿水平圆跑道正常行驶,跑道半径为R,地面对汽车的最大静摩擦力是车重的K倍,那么车速不应大于(  )
A.

KgR

B.
gR

C.
gR
K

D.
gR
K2


参考答案:根据kmg=mv2R得车速的最大值v=


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是?

[? ]


A.v极小值为
B.v由零增大,向心力也逐渐增大
C.当v由逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大
D.当v由逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐减小


参考答案:BC


本题解析:


本题难度:一般



5、简答题  如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场.已知该粒子在区域Ⅰ中运动的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).91考试网


参考答案:
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设粒子的入射速度为v,已知粒子带正电,故它在磁场中先顺时针做圆周运动,再逆时针做圆周运动,最后从A4点射出,用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区Ⅱ磁感应强度、轨道半径和周期
  qvB1=mv2R1①
? qvB2=mv2R2②
? T1=2πR1v=2πmqB1③
设圆形区域的半径为r,如图所示,已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入Ⅱ区磁场,连接A1A2,△A1OA2为等边三角形,A2为带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心,其半径R1=A1A2=OA2=r④
圆心角∠A1A2O=60°,带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为t1=16T1⑤
带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点,即R=12r⑥
带电粒子在磁场区域Ⅰ中运动的时间为t?即t1=t
由以上各式可得B1=πm3qt⑦B2=2πm3qt⑧
答:求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小B1=πm3qt,B2=2πm3qt.


本题解析:


本题难度:一般




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