时间:2017-03-05 17:30:11
1、计算题 如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的
、
两个物块,
物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N.
、
间的动摩擦因数为0.4,
与转盘间的动摩擦因数为0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时,传感器上就会显示相应的读数
.
求:(1)绳子刚有拉力时转盘的角速度;
(2)A物块刚脱离B物块时转盘的角速度;
(3)绳子刚断开时转盘的角速度;
(4)试通过计算在坐标系中作出
图象(作在答题卡上).
取10m/s2.
参考答案:(1)2rad/s(2)4rad/s(3)6rad/s(4)
本题解析:当
物体与将发生滑动时的角速度为
;则
,
;
当
物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时,
将要脱离
物体,此时的角速度由
得
,则
(
),此时绳子的张力为
,故绳子末断,接下来随角速度的增大,
脱离
物体,只有
物体作匀速圆周运动,当
物体与盘有摩擦力时的角速度为
,则
,则当角速度为
,
,即绳子产生了拉力,
则
,
;
点评:难度较大,物体A做匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供,随着角速度的逐渐增大,静摩擦力也逐渐增大,当静摩擦力增大到最大静摩擦力时两者发生相对滑动
本题难度:一般
2、选择题 ?关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是?
A.向心力是指向圆心方向的力,受力分析时要分析
B.对匀速圆周运动,向心力是一个恒力
C.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力
D.向心力的效果是改变质点的线速度大小
参考答案:C
本题解析:向心力不是受到的力,A错;向心力时刻指向圆心,为变力,B错;向心力的效果是改变质点的线速度的方向,D错;
本题难度:简单
3、选择题 质点做匀速圆周运动,下列物理量中不变的是(?)
A.线速度
B.角速度
C.向心加速度
D.周期
参考答案:BD
本题解析:速度、向心力、加速度是矢量,有大小有方向,要保持不变,大小和方向都不变.在匀速圆周运动的过程中,速度的方向时刻改变,加速度、向心力的方向始终指向圆心,所以方向也是时刻改变.角速度不变,周期没有方向也不变.故选BD
点评:解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中,速度的大小、向心力的大小、向心加速度的大小保持不变,但方向时刻改变.
本题难度:一般
4、计算题 如图甲所示,一竖直的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道DCE组成,AD与DC
E相切于D点,C为圆轨道的最低点,弧DC所对的圆心角θ=37o,半径R=1m。将质量m=0.5kg的物块置于轨道 ADC 上离地面高为 H处由静止释放,物体与斜面 AD 间的动摩擦因数μ=0.6,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变 H 的大小,可测出相应的 N 大小,试直接给出小物块到C点时对轨道的压力N随 H的关系式,并作出N随H的变化关系图。(不要求解题过程,重力加速度g取 10m/s2)。
参考答案:见解析
本题解析:
(1)



=(10H+5)N
(2)

本题难度:简单
5、选择题 一做匀速圆周运动的物体,其处于( )
A.平衡状态
B.非平衡状态
C.速度不变的状态
D.加速度不变的状态
参考答案:A、B、匀速圆周运动合力指向圆心,不为零,故A错误,B正确;
C、物体作匀速圆周运动时,速度的大小虽然不变,但速度的方向时刻改变,所以匀速圆周运动是变速运动,故C错误;
D、由于作匀速圆周运动时,它的向心加速度的大小不变,但方向时刻改变,故匀速圆周运动是变加速运动,故D错误;
故选B.
本题解析:
本题难度:一般