时间:2017-07-27 11:46:26
1、选择题 如图所示为菱湖公园的“摩天轮”,它的直径达50m.游人乘坐时,转轮始终不停地匀速转动.关于乘客在乘坐过程中的分析,下列说法中正确的是( )
A.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
B.每个乘客所受的合外力为恒力
C.每个乘客对座位的压力大小保持不变
D.乘客到达摩天轮的最高点时处于“失重”状态
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.故A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、到达摩天轮的最高点时,乘客的加速度向下,乘客对座位的压力小于重力,处于失重状态.故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧要高一些,路面与水平面夹角为θ.设拐弯路段是半径为R的水平圆弧,要使车速为v时,车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,θ应等于( )
A.arcsin
| v2 Rg |
| v2 Rg |
| 1 2 |
| 2v2 Rg |
| v2 Rg |
参考答案:摩擦力等于零,说明重力与支持力的合力完全提供向心力
重力、支持力合力:F=mgtanθ
向心力F向=mv2R
有F=F向
解得:tanθ=mv2gR
所以θ=arctanmv2gR
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,质量为m′的半圆形轨道槽放置在水平地面上,槽内壁光滑.质量为m的小物体从槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中,轨道槽始终静止,则该过程中( )
A.轨道槽对地面的最小压力为m′g
B.轨道槽对地面的最大压力为(m′+3m)g
C.轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小
D.轨道槽对地面的摩擦力方向先向左后向右
参考答案:A、当m在最高点时,物体只受重力对半圆轨道没有压力,故此时轨道槽对地面的压力最小为m′g,故A正确;
B、当物体运动到最低点时,由机械能守恒可知,12mv2=mgR;由向心力公式可得mv2R=F-mg;
解得:F=3mg;故轨首槽对地面的压力为3mg+m′g;此时压力最大,故B正确;
C、当m对轨道的压力有沿水平方向的分量时,轨道槽受到水平方向的摩擦力,而在最低点时,水平分量为零,故此时摩擦力为零,故C错误;
D、m在轨道左侧时,对槽的弹力有水平向左的分量,故此时地面对槽有向右的摩擦力;当物体到达右侧时,弹力向右,故摩擦力向左,由牛顿第三定律可知,D正确;
故选ABD.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,小明同学正在进行滑板运动.图中AB段路面是水平的,BCD是一段R=20m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比AB的高出h=1.25m.已知人与滑板的总质量为M=60kg.小明自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失.求小明在AB段所做的功.(g取10m/s2)
参考答案:人和滑板在半径为R的圆周上作圆周运动,处于圆周轨道的最高点时所受重力提供向心力,设滑行到C点时的速度为vC,根据牛顿第二定律
Mg=MvC2R?
得vC=10
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 把一个质量为m的小球用细线悬挂起来,细线长度为L,现在将小球拉到水平位置由静止释放,不计空气阻力。
求:(1)小球运动到最低点时的速度大小;
(2)小球运动到最低点时,绳子对小球的拉力大小。
参考答案:(1)
?(2)
本题解析:(1)
?
?(2)
?
点评:本题难度较小,在最低点由绳子的拉力和重力共同提供向心力
本题难度:简单