1、填空题 在光滑的圆锥顶端用长为L的细绳悬有质量为m的小球,圆锥的顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球紧压锥面,此时绳的张力为______;要使小球离开锥面,则小球和锥面的角速度至少应为______。
参考答案:m(gcosθ+Lsin2θω2),
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,当它转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜,产生转弯需要的向心力;行走在直线上时,车厢又恢复原状.靠摆式车体的先进性无需对线路等设施进行较大的改造,就可以实现高速行车.假设有一摆式超高速列车在水平面内行驶,以216 km/h的速度拐弯,拐弯半径为1.8 km,为了避免车厢内的物件、行李侧滑行和站着的乘客失去平衡而跌倒,在拐弯过程中车厢自动倾斜,车厢底部与水平面的倾角θ的正切tanθ约为
[? ]
A.0.10?
B.0.20?
C.1.00?
D.2.00
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,汽车以某一速率通过半圆形拱桥顶点,下列关于汽车在该处受力的说法中正确的是

[? ]
A.汽车受重力、支持力、向心力
B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力
C.汽车的向心力就是重力
D.汽车受的重力和支持力的合力充当向心力
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 如图光滑的圆锥顶端,用长为L=2m的细绳悬一质量为m=1kg的小球,圆锥顶角为2θ=74°,求:
(1)当小球以ω=1rad/s的角速度随圆锥体做匀速圆周运动时,细绳上的拉力;
(2)当小球以ω=5rad/s的角速度随圆锥体做匀速圆周运动时,细绳上的拉力。

参考答案:解:小球在圆锥面上运动时,受到重力G、细绳的拉力T和斜面的支持力N。将这些力分解在水平方向和竖直方向上,有Tsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ,Tcosθ+Nsinθ=mg。设小球以角速度ω0转动时,小球刚好离开斜面,此时,由N=0代入上述两式得ω0=
rad/s
(1)当小球以ω=1rad/s转动时,小球在斜面上运动,由上述两式得T=(mω2Ltanθsinθ-mg)/(tanθsinθ-cosθ)=26N
(2)当小球以ω=5rad/s转动时,小球将离开斜面,此时受到拉力和重力,设细绳与竖直方向得夹角为α,则Tsinα=mω2Lsinα,代入数据解得T=50N
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般