时间:2017-07-17 08:34:13
1、选择题 宇宙中有相距较近,质量可以相比的两颗星球,其它星球对他们的万有引力可以忽略不计.它们在相互之间的万有引力作用下,围绕连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动.下列说法中正确的是( )
A.它们的速度大小与质量成正比
B.它们的速度大小与轨道半径成正比
C.它们的速度大小相等
D.它们的向心加速度大小相等
参考答案:A、双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,根据v=ωr可知,线速度大小与轨道半径成正比,故AC错误,B正确;
D、根据向心加速度a=ω2r可知,a与r成正比,故D错误
故选B
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 质量为m的滑块从固定在水平面上、半径为R的半球形碗的边缘由静止滑向碗底,过碗底的速度为v,若滑块与碗之间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为
A.μmg
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:滑块到达底端时,根据牛顿定律而
,代入解得Ff=
,选项C正确。
本题难度:简单
3、简答题 (1)如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝;线圈总电阻r=1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度B=
1 π |
参考答案:(1)①感应电动势最大值为Em=NBSω=100×1π×0.05×100V=500V
由于从中性面开始计时,则瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=500sin(100πt)V
②流过电阻R的最大电流Im=EmR+r=5009+1A=50A
通过电阻R的电流有效值I=
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 用长为l的细绳拴住一质量m的小球,当小球在一水平面上做匀速圆周运动时,如图细绳与竖直方向成θ角,求小球做匀速圆周运动的周期及细绳对小球的拉力.
参考答案:小球受力如图,根据小球竖直方向上的合力等于零,有:
Tcosθ=mg
解得:T=mgcosθ.
在水平方向上有:
F合=mgtanθ=mlsinθ(2πT)2
解得:T=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端栓一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动.在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示.已知子弹射入的时间极短,且图2中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻.根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?
参考答案:由图2可直接看出,A、B一起做周期性运动,运动周期为T=2t0.用m、m0分别表示A、B的质量,l表示绳长,v1、v2分别表示它们在圆周最低、最高点的速度,F1、F2分别表示运动到最低、最高点时绳的拉力大小;
子弹射入木块过程,根据动量守恒定律,有
m0v0=(m+m0)v1? ①
根据牛顿定律有:
最低点? F1-(m+m0)g=(m+m0)v21l? ②
最高点? F2+(m+m0)g=(m+m0)v22l? ③
由机械能守恒又有:
(m+m0)g?(2l)=12(m+m0)v12-12(m+m0)v22? ④
由图2知,F2=0,F1=Fm,由以上各式解得,反映系统本身性质的物理量是
木块质量? m=Fm6g-m0
细线长度? l=36m20v205F2mg
以最低点所在的水平面为参考平面,系统总机械能是
E=12(m+m0)v12 ⑤
解得
E=3m20v20gFm
故可以求出A的质量为Fm6g-m0,细线长度为36m20v205F2mg,A、B一起运动过程中的守恒量为机械能,以最低点所在的水平面为参考平面,总机械能为3m20v20gFm.
本题解析:
本题难度:一般