时间:2017-07-17 07:50:13
1、选择题 如图所示,一个小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,进入半径R=4m的竖直圆环,且圆环动摩擦因数处处相等,当到达环顶C时,刚好对轨道压力为零;沿CB圆弧滑下后,进入光滑弧形轨道BD,且到达高度为h的D点时的速度为零,则h之值不可能为(10m/s2,所有高度均相对B点而言)( )
A.12m
B.10m
C.8.5m
D.7m
参考答案:已知C点小球对圆环无压力,则重力提供向心力,得到:mg=mv2R
小球在C点的动能为:12mv2=12mgR=2mg
小球从A运动到C,根据动能定理得:
EPA-EPC-Wf=EkC
把数据代入,得到:Wf=2mg
所以小球从A运动到C,半个圆弧加上AB段圆弧的摩擦力做功Wf=2mg
再分析从C点运动到D点
根据动能定理得:
mg(2R-h)-Wf"=0-12mv2
mgh=10mg-Wf"
因为沿BC弧运动的平均速度小于沿AB弧运动平均速度,根据圆周运动向心力公式可知沿BC弧运动的平均正压力小于沿AB弧运动平均正压力,
故沿BC弧运动的平均摩擦力小于沿AB弧运动的平均摩擦力,
所以0<Wf"<Wf=2mg
所以8mg<mgh<10mg
故8m<h<10m
本题选h值不可能的,故选ABD
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一个遥控玩具小车,在一半径为R的竖直轨道上做匀速圆周运动,如图所示.若在最高点A的牵引力是最低点B的牵引力的
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参考答案:A、D、小车做匀速圆周运动,合力始终指向圆心,提供向心力,根据向心力公式F=mv2r,向心力大小不变,故A错误,D正确;
C、对小车受力分析,受到重力、向前的牵引力F、向后的摩擦阻力f、轨道对小车的弹力,合力提供向心力;
据题意,在最高点A的牵引力是最低点B的牵引力的13,而在这两点,牵引力和阻力平衡,故在最高点A的摩擦阻力是最低点B的摩擦阻力的13,故C正确;
B、根据滑动摩擦定律,摩擦阻力与压力成正比,故小车在A点对轨道的压力是B点对轨道压力的13,故B正确;
本题选错误的,故选:A.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 关于向心力的下列说法中正确的是?
A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的
C.做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力
D.做匀速圆周运动的物体,一定是所受的合外力充当向心力
参考答案:AD
本题解析:本题考查对向心力的理解,向心力不改变做圆周运动物体速度的大小只改变速度的方向,A正确,做匀速圆周运动的物体,其向心力的方向时刻在变,B错,做圆周运动的物体,所受合力不一定等于向心力,物体不一定做匀速圆周运动,C错误;物体做匀速圆周运动时,合外力等于向心力;D正确;
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图.其下半部AB是长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C沿水平方向.AB管内有一个原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能;已知重力加速度为g.求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v.
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep.
参考答案:(1)由题意知,质量为m的鱼铒到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则:
mg=mv2R…①
由①式解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,小物块放在水平转盘上,随盘同步做匀速圆周运动,则下列关于物块受力情况的叙述中正确的是( )
A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
B.摩擦力的方向始终指向圆心O
C.摩擦力的方向始终与线速度的方向相同
D.静摩擦力提供使物体做匀速圆周运动的向心力
参考答案:A、小物块受到重力、支持力和静摩擦力三个力,向心力是物体做圆周运动所需要的力.故A错误.
? B、物块做圆周运动所需要的向心力由静摩擦力提供,向心力的方向指向圆心,所以静摩擦力的方向指向圆心.故B、D正确,C错误.
故选BD.
本题解析:
本题难度:简单