时间:2017-03-05 17:04:59
1、填空题 长度1m的细绳,一端固定于光滑水平桌面上,另一端拴接一个质量为2kg的小球,若小球以4m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,则小球的向心加速度大小为a向=__________m/s2,所需向心力大小为__________N.
参考答案:16?32
本题解析:向心加速度为
,向心力F=ma=32N
点评:本题考查了关于向心加速度和向心力的理解,他们都是矢量需要注意大小和方向。
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,在同时存在匀强磁场和匀强电场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点O以速度v沿y轴正方向出发.下列说法正确的是( )
A.若电场沿z轴正方向、磁场沿y轴正方向,粒子只能做曲线运动
B.若电场沿z轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
C.若电场沿x轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场沿x轴正方向、磁场沿x轴负方向,粒子有可能做匀速圆周运动
参考答案:A、若电场沿z轴正方向、磁场沿y轴正方向,带电粒子不受洛伦兹力,受到沿z轴正方向的电场力和竖直向下的重力,若电场力与重力不平衡,则带电粒子的合力与速度不在同一直线上,则粒子将做曲线运动.故A正确.
B、若电场沿z轴正方向、磁场沿z轴正方向,带电粒子受到沿z轴正方向的电场力和竖直向下的重力、沿x正方向的洛伦兹力,若电场力与重力平衡,带电粒子可以在xoy平面内做匀速圆周运动.故B正确.
C、若电场沿x轴正方向、磁场沿z轴正方向,粒子受到沿x轴正方向的电场力、沿x正方向的洛伦兹力和竖直向下的重力,三个力的合力不可能为零,粒子不可能做匀速直线运动.故C错误.
D、若电场沿x轴正方向、磁场沿x轴负方向,粒子受到沿x轴正方向的电场力、沿z轴正方向的洛伦兹力和竖直向下的重力,电场力与重力的合力不可能为零,其合力将对粒子做功,改变粒子的速度大小,所以粒子不可能做匀速圆周运动.故D错误.
故选AB
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是? (?)
A.小球在最高点时绳子的拉力可能为零
B.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为
D.若运动过程中细绳突然断裂,小球由于惯性仍会在圆轨道上运行一段
参考答案:ABC
本题解析:对小球在不同位置时分析向心力的来源,利用牛顿第二定律列方程即可解答。
A、小球在圆周最高点时,速度满足一定的条件重力刚好提供向心力,可以使绳子的拉力为零,故A正确;
B、小球在圆周最低点时,具有竖直向上的向心加速度,处于超重状态,拉力一定大于重力,故B正确;
C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则在最高点,重力提供向心力,v=
?,故C正确;
D、若运动过程中细绳突然断裂,小球由于惯性将沿圆轨道的切线方向飞出去,D错误.
故选:ABC。
点评:圆周运动问题重在分析向心力的来源,利用牛顿第二定律列方程
本题难度:一般
4、简答题 在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,求小球做匀速圆周运动的周期.
参考答案:如图小球的受力如右图所示
,由牛顿第二定律得:
? mgtanθ=m4π2rT2
由图可知,小球圆周运动的半径:r=Lsinθ
联立解得:T=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图是某游乐园的“摩天转轮”,它的直径达98m.游客乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,每转一周用时25min,小明乘坐在上面,下列说法中正确的是( )
A.小明受到的合力始终都不等于零
B.小明都在做加速度为零的匀速运动
C.小明在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.小明在乘坐过程中的机械能始终保持不变
参考答案:A、转轮始终不停地匀速转动,乘客做匀速圆周运动,加速度不为零,合外力不为零,故A正确,B错误.
? B、乘客所受的合外力提供向心力,方向指向圆心,时刻在变化,是变力.故B错误.
? C、乘客对座位的压力大小是变化的,在最低点最大.故C错误.
? D、小明上升时,动能不变,势能增大,机械能变化.故D错误.
故选A
本题解析:
本题难度:一般