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1、选择题 火车转弯时,则:
A.若内外轨一样高,则向心力来源于外轨压力
B.若内外轨一样高,则向心力来源于内轨压力
C.若外轨高于内轨,则向心力来源于外轨压力
D.若外轨高于内轨,则向心力来源于外轨压力以及重力与支持力的合力
参考答案:AD
本题解析:火车转弯时,若内外轨一样高,由外轨的弹力提供向心力,A对;若外轨高于内轨,受力分析可知向心力来源于外轨压力以及重力与支持力的合力,D对;
本题难度:简单
2、计算题 (8分)如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的水平转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,此后随转盘一起运动(无相对滑动)到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=10m,传送带的传输速度V=2m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=4m,物品与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。取g=10m/s2。
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)质量为2Kg的物品随转盘一起运动的静摩擦力为多大?
参考答案:(1) 5.4s (2)2 N
本题解析:(1)物品先在传送带上做初速为零的匀加速直线运动得到:


之后,物品和传送带一起以速度
做匀速运动:

所以
(2)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力
代入数据解得F=2N
考点:匀加速直线运动的公式,向心力公式
点评:学生清楚物品放在传送带上后,先做匀加速直线运动,速度加速到与传送带的速度相等时,做匀速直线运动,然后用相应的规律、公式求解。
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,求(1)小球在圆周上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?(2)小球在圆上最低点速度为4
m/s时,细线的拉力又是多少?(3) 要使小球通过最高点处时细线对球无作用力,此时小球在最高点处速度为多少?(g=10m/s2)
参考答案:(1)F=15N
2)F="45N"
(3)v=2m/s
本题解析:本题考查圆周运动规律的应用,在最高点设绳子产生的拉力大小为F,由合力提供向心力
(2)在最低点由绳子的拉力和重力的合力提供向心力
(3)使小球通过最高点处时细线对球无作用力,只有重力提供向心力
本题难度:一般
4、计算题 在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图所示。长度为L=1m的细线,一端固定在a点,另一端拴住一个质量为m=1kg、不计大小的小球。初始时刻,把细线拉直在ca的延长线上,并给小球以v0=1m/s且垂直于细线方向的水平速度,由于棱柱的存在,细线逐渐缠绕在棱柱上。已知细线所能承受的最大张力为8N,求:

(1)小球从开始运动至绳断时的位移。
(2)绳断裂前小球运动的总时间。
参考答案:(1)0.9m (2)1.4π
本题解析:(1)对小球,由牛顿第二定律

由图可知 S=0.9m (5分)
(2)运动时间
(6分)
考点:本题考查圆周运动
本题难度:一般
5、实验题 (11分)继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点.经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度。(万有引力常量为G)
参考答案:
;
本题解析:根据万有引力定律可得:
解得:
由密度公式可知:
解得:
考点:万有引力定律的应用。
本题难度:一般