1、填空题  人造卫星绕地球做匀速圆周运动时其上一切物体处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设卫星上具有基本的测量工具．

（1）实验时物体与桌面间的摩擦力不计，原因是?；
（2）实验时需要测量的物理量有?，?， ?；
（3）待测质量的表达式为?．（用上小题中的物理量表示）

参考答案：（1）物体处于完全失重状态，对支持面没有压力
（2）弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（或n周的时间t）。
（3）（或）

本题解析：（1）物体处于完全失重状态，对支持面没有压力 ，所以没有摩擦力，因而可以忽略不计。
（2）通过示意图，物体做匀速圆周运动的向心力大小通过弹簧可以测出，即，且，测量物体做圆周运动的圈数n和总时间t，即可测得周期。因此带入可得：
，化简则
即需要测量弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（或n周的时间t）。
（3）（或）。
点评：本题考察了向心力的受力分析，通过向心力的相关知识建立等式求解。总体来源知识点单一，属于比较容易解决的问题。

本题难度：一般

2、简答题  如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B．现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计粒子的重力．求：
（1）粒子从P点到Q点的最短运动时间及其对应的运动速率；
（2）符合条件的所有粒子的运动时间及其对应的运动速率．

参考答案：

（1）粒子的运动轨迹将磁场边界分成2等分时，对应有最短运动时间
由几何知识可得：粒子运动的半径r=R
又Bv0q=mv20R得v0=BqRm
由对称性可得，粒子刚好在磁场中运动一周t=2πmBq
（2）设粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分（n=2，3，4…）
?由几何知识得 θ=π2n，r=Rtanθ（n=2，3，4…）?
粒子的速率为v0=BRqmtanπ2n（n=2，3，4…）
当n为偶数时，由对称性可得粒子在磁场中运动圈，t=π2T=π2mBq（n=2，4，6…）
当n为奇数时，t为周期的整数倍加上第一段的运动时间，即
t=n-12T+π+πn2πT=(n2+1)πmnBq（n=3，5，7…）

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  用一条绝缘细线悬挂一个带电小球，小球质量m=2.0×10-2kg，电荷量q=+1.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，小球平衡于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角θ=37°，如图所示．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：
（1）该匀强电场的电场强度E的大小；
（2）若将小球沿圆弧OA拉至悬点正下方A点自由释放后，小球作往复运动，则经过O点时细线对小球的拉力．

参考答案：（1）小球受力平衡时，受到重力、电场力与绳子的拉力，其中：qE=mgtanθ
所以：E=mgtanθq=1.5×107N/C
（2）A到O的过程中，电场力做正功，重力做负功，设细线的长度为L，则：
qELsinθ-mgL(1-cosθ)=12mv2
在O点：F拉-mgcosθ=mv2L
联立以上2公式，解得：F拉=0.35N
答：匀强电场的电场强度E的大小1.5×107N/C；经过O点时细线对小球的拉力是0.35N．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1>r2，O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为

A.aA=aB=aC
B.aC>aA>aB
C.aCD.aC=aB>aA

参考答案：C

本题解析：由题意可知，?A点的向心加速度为aA=，B点的向心加速度为aB=,由于VA=VB，r1＞r2，所以aB＞aA，A点的向心加速度也等于C点的向心加速度等于由于r1＞r2，ωA=ωC，所以aA＞aC，所以aB＞aA＞aC，故选C．
思路分析：A和B是通过皮带相连，它们有共同的线速度，A和C在同一个轮上，它们的角速度相等，再由线速度和角速度之间的关系V=rω，及向心力公式，就可以判断它们的关系
试题点评：通过皮带相连的，它们的线速度相等；同轴转的，它们的角速度相等，这是解本题的隐含条件，再V=rω，及向心力公式做出判断，考查学生对公式得理解

本题难度：困难

5、选择题  链球运动员在将链球抛掷出去之前，总要双手抓住链条，加速转动几圈，如图所示，这样可以使链球的速度尽量增大，抛出去后飞行更远，在运动员加速转动的过程中，能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大，则以下几个图象中能描述ω与θ的关系的是（　　）

参考答案：D

本题解析：
试题分析:设链条长为L，链球圆周运动的向心力是重力mg和拉力F的合力，向心力， 解得，故D正确，A、B、C错误。

本题难度：一般