1、简答题 质量为m的三个相同的质点,分别位于边长为L的等边三角形的三个顶点上,他们彼此间在相互之间的万有引力作用下,沿等边三角形的外接圆做匀速圆周运动,运动中三个质点始终保持在等边三角形的三个顶点上,求各个质点运动的角速度.
参考答案:如图1所示,A、B、C表示三个质点的位置,O点为该等边三角形的外接圆圆心,设各质点做匀速圆周运动的轨道半径为R,角速度为ω;
由几何关系得到,R=L2cos300=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如右图所示,用长为L的细线吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做圆锥摆运动,摆线与圆锥中轴的夹角为θ,求小球摆动的线速度、周期?(重力加速度为g,不计其他阻力)
参考答案:

小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图
根据向心力公式公式得:
mgtanθ=mv2Lsinθ=m4π2T2Lsinθ
解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子(核聚变的原料)将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场来约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内,右图是它的截面图,在外径为R2=1.2m、内径R1=0.6m的环状区域内有垂直于截面向里的匀强磁场,磁感强度B=0.4T,若氦核(其比荷q/m=4.8×107c/kg)在平行于截面的平面内从内圆上A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界,求氦核的最大速度.(不计带电粒子的重力)
参考答案:设氦核沿与内圆相切方向射入磁场,且轨道与外圆相切时的速度为vm,则从A点以vm速度沿各方向射入磁场区的氦核都不能穿出磁场外边界,如图所示.由图知

?r′=R2-R12=0.3m.
由qvB=mv2r,得r=mvqB,
氦核不穿出磁场外边界应满足的条件是 mvmqB≤r′,
所以从内圆上A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界时,氦核的速度范围为
? vm≤Bqr′m=5.76×106m/s.
答:氦核的最大速度为5.76×106m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号,如图所示。1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则小球在4位置时的瞬时速度约为____m/s,小球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为____m/s,在该过程中的加速度大约为____m/s2。

参考答案:0.09,0.075,0.03
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大,电场和磁场均不会随时间变化),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列有关判断正确的是( )
A.若只改变粒子的水平初速度v0大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场
B.若只改变粒子的水平初速度v0大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场
C.如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间存在的一定是电场
D.如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的有可能是磁场