时间:2017-07-31 08:20:25
1、简答题 如图长L=0.5m质量不计的杆下端固定在O点，上端连着球A，球A质量为m=2kg，A绕O在竖直面做圆周运动．
（1）若小球A过最高点时速率若为1m/s，求此时球对杆的作用力大小和方向；
（2）若小球A过最高点速度为4m/s时，求此时球对杆的作用力大小和方向．
参考答案：（1）对小球受力分析，受重力、杆的弹力（假设向下），合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式，有
mg+F=mv2L
代入数据，解得
F=mv2L-mg=-16N
负号表示此时球对杆的作用力方向与假设的方向相反，即向上，大小为16N；
根据牛顿第三定律，杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等；
故此时球对杆有16N的向下的弹力．
（2）再次对小球受力分析，受重力、杆的弹力（假设向下），合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式，有
mg+F=mv2L
代入数据，解得
F=mv2L-mg=44N＞0，即假设成立，杆对球的弹力向下；
根据牛顿第三定律，杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等；
故此时球对杆的作用力向上，大小为44N．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 关于匀速圆周运动的向心力, 下列说法中正确的是
[? ]
A.匀速
圆周运动中向心力是恒力
B.匀速圆周运动的向心力是大小不变、方向变化的变力
C.匀速圆周运动的向心力的功率是零
D.匀速圆周运动的向心力一定是物体受到的合力
参考答案：BCD
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s，通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s，取g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是（ ）
A．a处为拉力，方向竖直向上，大小为126N
B．a处为拉力，方向竖直向下，大小为126N
C．b处为拉力，方向竖直向下，大小为6N
D．b处为压力，方向竖直向下，大小为6N
参考答案：A、在最低点，杆子一定表现为拉力，有F-mg=mva2r，则F=mg+mva2r=30+3×160.5N=126N．小球对杆子的作用力方向向下．故A错误，B正确．
? C、在最高点，有mg+F=mvb2r，则F=mvb2r-mg=3×40.5-30N=-6N．所以杆子表现为支持力，球对杆子的作用力方向竖直向下．故C错误，D正确．
故选BD．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图甲所示，一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内，轨道的AB部分粗糙，BF部分光滑．整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示，t=0时电场方向竖直向下．在虚线的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=
| 2πm q |
参考答案：
（1）由题意可知?qE=mg?
t=0?到t=1s过程中，对物体有
2mgsinθ-2μmgcosθ=ma?
t=1s到t=2s过程中物体做匀速直线运动，所以
VB=at0=2gsinθ-2μgcosθ?
其中t0=1s
（2）物体在t=2s到t=3s做匀加速直线运动，加速度为
a"=2gsinθ?
在t=3s到t=4s做匀速圆周运动，周期为T=2πmqB=1s
刚好完成一周，在t=4s到t=5s继续以a"做匀加速运动到D点，则
S2-S1=a"t02
解得：sinθ=S2-S12g
（3）物体运动到D点时速度为
VD=VB+a"?2t0=6gsinθ-2μg?cosθ?
离开D点后做匀速圆周运动，半径为R，轨迹如图，则qBVD=mV2DR
由几何关系可知?LR=tanθ2
联立解得L=gπ(3sinθ-μcosθ)tanθ2
答：（1）若轨道倾角为θ，求物块滑动到B的速度大小为2gsinθ-2μgcosθ．
（2）倾角θ的三角函表达式为sinθ=S2-S12g（用S1、S2、g表示）；
（3）F点与H点的间距L为gπ(3sinθ-μcosθ)tanθ2．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验中，如图所示，是研究哪两个物理量之间的关系
[? ]
A．研究向心力与质量之间的关系
B．研究向心力与角速度之间的关
C．研究向心力与半径之间的关系
D．研究向心力与线速度之间的关系
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般