高考物理题《向心力与向心加速度》高频试题预测(2017年最新版)(二)

时间:2017-07-17 08:36:05

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1、计算题  如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的倍。求:
(1)当转盘的角速度=时,细绳的拉力
(2)当转盘的角速度时,细绳的拉力


参考答案:解:设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω0,
则μmg=mrω02,解得:
(1)因为,所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩擦力,
则物与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力,细绳的拉力仍为0,
即FT1=0。
(2)因为
所以物体所需向心力大于物与盘间的最大静摩擦力,则细绳将对物体施加拉力FT2,
由牛顿第二定律得,解得


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  在光滑的水平面上有三个完全相同的小球A、B、C用相同的细绳连接起来,如图所示,绳子OA=AB=BC,它们以O为圆心在水平面上以共同的角速度做匀速圆周运动,在运动中若绳子OA、AB、BC上的张力分别是T1、T2、T3,那么T1:T2:T3为

A.1:2:3? B.1:3:6? C.7:5:3? D.6:5:3


参考答案:D


本题解析:解:设OA长度为R,选C球为研究对象:水平方向仅受向左的绳子拉力T3,由牛顿第二定律得:。B物体水平方向受到向左的拉力T2,向右的拉力T3,由牛顿第二定律得:。A物体水平方向受到向左的拉力T1,向右的拉力T2,由牛顿定律得:。解得:T1:T2:T3=6:5:3故选:D
点评:对与连接体问题应用整体法与隔离相结合的方法可以使题目变得易解,比如T1的解法选三小球为整体法更简单


本题难度:一般



3、选择题  极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后,由于地磁场的作用而产生的.如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减小.此运动形成的原因是(  )
A.可能是洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小
B.可能是介质阻力对粒子做负功,使其动能减小
C.可能是粒子的带电量减小
D.南北两极的磁感应强度较强
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参考答案:A、地球的磁场由南向北,当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西,所以粒子将向西偏转;当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向,粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直,所以洛伦兹力不做功,故A错误;
B、粒子在运动过程中可能受到空气的阻力,对粒子做负功,所以其动能会减小,故B正确;
C、粒子在运动过程中,若电量减小,由洛伦兹力提供向心力,得出的半径公式,可知,当电量减小时,半径是增大.故C错误;
D、粒子在运动过程中,南北两极的磁感应强度较强,由洛伦兹力提供向心力,得出的半径公式,可知,当磁感应强度增加时,半径是减小.故D正确.
故选:BD


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间(?)

A.小球线速度没有变化
B.小球的角速度突然增大到原来的2倍
C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍


参考答案:D


本题解析:在小球通过最低点的瞬间,水平方向上不受外力作用,沿切线方向小球的加速度等于零,因而小球的线速度不会发生变化,故A正确;在线速度不变的情况下,小球的半径突然减小到原来的一半,由v=ωr可知角速度增大为原来的2倍,故B正确;由a=v2/r,可知向心加速度突然增大到原来的2倍,故C正确;在最低点,F-mg=ma,可以看出D不正确.
[点评]本题中要分析出悬线碰到钉子前后的瞬间物理量的变化情况,问题就很好解了,因而,要根据题目的条件分析物理过程后再选用公式,不能随意照套公式.


本题难度:一般



5、选择题  如图,质量为m、电量为e的电子,由a点以速率v竖直向上射入匀强磁场,经过一段时间后从b点以不变的速率v反方向飞出,已知ab长为L.不计重力作用,则(  )
A.电子在磁场中作匀速圆周运动
B.匀强磁场的方向垂直纸面向外
C.匀强磁场的方向垂直纸面向里
D.匀强磁场的磁感应强度B=

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参考答案:A、电子射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力,洛伦兹力不做功,不改变电子的动能,电子做匀速圆周运动.故A正确.
B、C由图知,电子射入磁场时向右偏转,洛伦兹力方向向右,由右手定则判断得知,磁场方向垂直纸面向里.故B错误,C正确.
D、由图知,电子的轨迹直径为d=L,半径为r=L2,由半径公式r=mvqB,q=e,得B=2mveL.故D正确.
故选ACD


本题解析:


本题难度:简单




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