时间:2017-07-27 11:51:12
1、计算题 如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角= 530,BD为半径R =" 4" m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,斜面轨道AB与圆弧形轨道BC在B点相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一个质量m ="1" kg的小球由静止开始滑下,经过B、C两点后从D点斜抛出去,已知A点距地面的高度H =" 10" m,B点距地面的高度h="5" m,(不计空气阻力,g取10 m/s2,cos 530=0.6,保留两位有效数字)求:
(1)小球从D点抛出后,落到水平地面上的速度;
(2)小球经过AB段所用的时间;
(3)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力多大?
参考答案:(1)14m/s (2)1.25s(3)43N
本题解析:(1)
(2) =" 10"
解得:t =" 1.25s"
(3)
F =" 43" N
考点:机械能守恒定律,牛顿第二定律
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,水平转台上有一个质量m=5kg的小物体,一根劲度系数k=103N/m、原长为8cm的弹簧一端连接转台中心的转轴,另一端连接此物体。当整个装置处于静止时,弹簧的长度为10cm。如果小物体与转台之间的摩擦足够大,讨论:
(1)要使小物体与转台之间不存在摩擦力,则转台转动的角速度应为多大?
(2)要使小物体与转台之间的摩擦力大小为5N,则转台转动的角速度又应为多大?
参考答案:解:物体做圆周运动的半径为L=10cm=0.1m
弹簧的形变量为△x=(10-8)cm=0.02m
(1)当物体受到的摩擦力为零时,对物体由牛顿定律得:,解之得ω1=6.32rad/s?
(2)当摩擦力f=5N,方向背离圆心时,设角速度为ω2
由牛顿定律得:,解之得ω2=5.48rad/s?
当摩擦力f=5N,方向指向圆心时,设角速度为ω3
由牛顿定律得:,解之得ω3=7.07rad/s
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 皮带传动装置中,小轮半径为r,大轮半径为2r.A和B分别是两个轮边缘上的质点,大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r,皮带不打滑.则( )
A.A与P的角速度相同
B.B与P的线速度相同
C.A的向心加速度是B的
1 2 |
1 4 |
参考答案:A、A、B两点线速度相等,B、P两点角速度相等,A、B的半径不等,则A、B的角速度不等,则A、P的角速度不同.故A错误.
B、B、P的角速度相等,半径不等,根据v=rω,B、P的线速度不同.故B错误.
C、A、B的线速度相等,根据a=v2r知,A的向心加速度时B的2倍.故C错误.
D、P、B角速度相等,根据a=rω2知B的向心加速度时P的2倍,A的向心加速度时B的2倍.则P的向心加速度时A的14.故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 家用台式计算机的硬盘磁道和扇区如图所示,数据区域的内半径为R1=1.0 cm,外半径为R2=5.0 cm,径向磁道密度为N=600条/mm,(即每条磁道是不同半径的同心圆),每个磁道分成a=8192个扇区(每扇区为圆周),每个扇区可以记录512个字节。电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动。
求:(1)假设磁头在读、写数据时是不动的,磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道。则不计磁头在磁道间移动的时间,求计算机1s内最多可以从一个磁盘面上读取多少个字节?
(2)假设磁盘每转一圈,磁头沿径向向外移动一条磁道,已知每条磁道宽度均匀,并且磁头相对于磁盘以恒定的线速度v=3.14?m/s运动.求将一张磁盘全部读完一遍所用时间是多少?
(以上结果均保留3为有效数字)
参考答案:2.88 s
本题解析:(1)转速为n=7200r/min=120r/s
磁头读一个扇区的时间是s?2分
1s内读取数据M=字节。 2分
(2)磁盘转一圈径向过一条磁道 ,在半径r1处转一圈所用时间为:t1=2πr1/v 2分
同理在半径r2,r3…rn处转一圈所用时间分别为:
t2=2πr2/v=2π(r1+Δr)/v=t1+2πΔr/v 2分
t3=2πr3/v=t2+2πΔr/v
…
tn=2πrn/v 1分
显然时间t1,t2,t3…tn为一等差数列.根据等差数列求和公式,取t1=2πR1/v,tn=2πRn/v,项数n=N(R2-R1)——————————1分
将一张光盘全部放一遍所用时间为:
t=n(t1+tn)/2 1分
t=2.88 s. 1分
点评:本题的第二问需要用的数学知识解题,所以老师在平常的学习中应多强度数物结合的注意
本题难度:一般
5、选择题 物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减少M的重量,则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的大小变化情况是
A.r不变. v变小
B.r增大,ω减小
C.r减小,v不变
D.r减小,ω不变
参考答案:B
本题解析:小球在砝码的重力作用下,在光滑水平面上做匀速圆周运动.砝码的重力提供向心力,当砝码的重量减小,此时向心力大于砝码的重力,从而做离心运动,导致半径变大.当再次出现砝码的重力与向心力相等时,小球又做匀速圆周运动.由于半径变大,而向心力大小变小,则线速度大小可不变、可变大、也可变小,故A不正确;由于半径变大,而向心力大小变小,则角速度减小,故B正确;由于半径变大,同时线速度大小变化不定,所以C不正确;由于半径变大,角速度减小,所以D不正确;
故选B
考点:匀速圆周运动.
点评:本题体现出圆周运动与离心运动区别,同时掌握影响向心力大小的因素.
本题难度:一般