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高考物理题《向心力与向心加速度》高频考点特训(2017年练习版)(八)
2017-08-22 02:06:14
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 如图所示,在等腰三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,d是ac上任意一点,e是bc上任意一点.大量相同的带电粒子从a点以相同方向进入磁场,由于速度大小不同,粒子从ac和bc上不同点离开磁场.不计粒子重力,则从c点离开的粒子在三角形abc磁场区域内经过的弧长和运动时间,与从d点和e点离开的粒子相比较( ) A.经过的弧长一定大于从d点离开的粒子经过的弧长 B.经过的弧长一定小于从e点离开的粒子经过的弧长 C.运动时间一定大于从d点离开的粒子的运动时间 D.运动时间一定大于从e点离开的粒子的运动时间
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参考答案:如图所示,

若粒子从ac边射出,粒子依次从ac上射出时,半径增大而圆心角相同,弧长等于半径乘以圆心角,所以经过的弧长越来越大,运动时间t=θ2πT,运动时间相同,所以A正确,C错误; 同理若粒子从bc边射出,粒子依次从bc上射出时,弧长越来越大,而圆心角越来越大,所以时间越来越长,故B错误,D正确. 故选AD
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,倾角θ=30°、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平.一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点.已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ= /6,g=10m/s2,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变.求: (1)质点第1次经过B点时对圆弧轨道的压力; (2)质点从A到D的过程中质点下降的高度; (3)质点从开始到第6次经过B点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量.
参考答案:(1)设圆弧的半径为R,则质点从C到B过程,由mgR=12mυ2FN-mg=mυ2R 得:FN=3mg=3×1×10N=30N? 根据牛顿第三定律,质点第1次经过B点对圆弧轨道的压力为30N. (2)设质点第一次由B点沿斜面上滑的速度为υ1,B点到D点的距离为L1
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 小金属球质量为 、用长L的轻悬线固定于O点,在O点的正下方L/2处钉有一颗钉子P,把悬线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度释放,当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断),则(?)
 A.小球的角速度不变 B.小球的线速度突然减小到零 C.小球的向心加速度突然减小 D.悬线的张力突然增大
参考答案:D
本题解析:本题考查的是圆周运动的相关问题,当悬线碰到钉子后的瞬时,摆长变短,角速度增大,线速度不变,向心加速度变大,悬线的张力突然增大,ABC错误;D正确;
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,一个人用一根长为R=1米,能承受最大拉力为F=74N的绳子,系着一个质量为m=1Kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地面高h=6米.运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断,绳子的质量和空气阻力均忽略不计,g=10m/s2.求: (1)绳子被拉断的瞬间,小球的速度v的大小? (2)绳断后,小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大?

参考答案:(1)由题意,绳子被拉断前的瞬间,由牛顿第二定律有 F-mg=mv2R 将F=74N,m=1kg,R=1m代入解得 v=8m/s (2))绳断后,小球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则由平抛运动的规律有 h-R=12gt2 x=vt 得 x=v
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里足够大的匀强磁场.一个电荷量为q,质量为m的带负电粒子以速度V0从MN板边缘且紧贴M点,沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力,求: (1)两金属板间所加电压U的大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (3)当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度及方向.
参考答案:(1)设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t, 由类平抛运动可知: L=v0t…① d=12at2…② 加速度a=qUmd…③ 由①②③得:电压U=2mv02d2qL2④ (2)带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动, 由Bqv=mv2R…⑤ sinθ=L2R⑥ tanθ=vyv…⑦ vy=at…⑧ 联立求解①③④⑤⑥⑦⑧可得 B=4mv0dqL2 (3)根据粒子在磁场及电场中运动的对称性可知,粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度为v0,方向水平向左. 答:(1)两金属板间所加电压U的大小为2mv02d2qL2; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小为4mv0dqL2; (3)当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度大小为v0,方向水平向左.
本题解析:
本题难度:一般
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