时间:2017-08-09 07:56:30
1、选择题 如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为R的圆周运动,不计空气阻力,设小球恰好能通过最高点B时速度的大小为v.若小球在最低点以大小为2v的速度水平向右运动,则下列说法正确的是( )
A.小球在最低点对轨道的压力大小为5mg
B.小球能通过轨道的最高点B
C.小球不能通过轨道上与圆心等高的A点
D.小球在AB之间某一点脱离圆轨道,此后做平抛运动
参考答案:A、在最低点,根据牛顿第二定律得,N-mg=m4v2R,又v2=gR,解得N=5mg,所以小球在最低点对轨道的压力为5mg.故A正确,
B、在最高点有:mg═mv2R 由机械能守恒定律得,12m(2v)2=mg?2R+12mv′2,联立两式解得v′=0,则小球不能通过最高点,故B错误.
C、当小球运动到与圆心等高处时,根据机械能守恒定律得,12m(2v)2=mg?R+12mv″2,又v2=gR,解得v″=
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接,圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,A点距水平面的高度为4R,当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的7倍,小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点B后沿水平轨道向右运动.已知重力加速度为g,斜面轨道与底面的夹角为530.(sin53°=0.8?cos53°=0.6)求:
(1)小车第一次经过B点时的速度大小vB;
(2)小车在斜面轨道上所受阻力与其重力之比k;
(3)假设小车在竖直圆轨道左、右半圆轨道部分克服阻力做的功相等,求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时的速度大小v′?
参考答案:(1)设第一次小车运动到B点的速度大小为vB,受到的支持力为N,根据牛顿第二定律得
? N-mg=mv2BR?
解得?vB=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图,半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内,其直径AB处于竖直方向上.一质量为m的小球以初速度v0从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处.则( )
A.小球的初速度v0至少为2
gR |
5gR |
参考答案:A、小球过B点时,由牛顿第二定律可得:mg=mv2BR
解得:vB=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 长为1m的细线一端系一个质量为1kg的小球,用力推一下小球,使它绕细线的另一端在竖直平面内做圆周运动,则(重力加速度为10m/s2)( )
参考答案:画出带电粒子运动的可能轨迹,B点的位置可能有下图四种.
? A:如图,粒子B的位置在B2、B3时速度方向也斜向上,速度跟在A点时的速度大小相等,方向相同,速度相同.故A正确;
? B:根据轨迹,粒子经过边界L1时入射点与出射点间的距离与经过边界L2时入射点与出射点间的距离相同,与速度无关.所以当初速度大小稍微增大一点,但保持方向不变,它仍有可能经过B点.故B正确.
? C:如图,设L1与L2?之间的距离为d,则A到B2的距离为:x=2dtanθ所以,若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°角斜向上,它就只经过一个周期后一定不经过B点,但是粒子继续运动时 就不一定了.故C错误.
?D:如图,分别是正负电荷的轨迹,正负电荷都可能.故D错误.
故选:AB
本题解析:
本题难度:简单