高考物理知识点总结《向心力与向心加速度》试题特训(2017年最新版)(十)
2017-11-10 08:45:55
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
1、简答题 设质子的半径为r0,氢气的摩尔质量为μ,阿伏加德罗常数为NA,万有引力恒量为G,如果在宇宙间有一个恒星的密度等于质子的密度,假想该恒星的第一宇宙速度达到光速c,电子质量忽略不计,π值取3 求:(1)该恒星的半径R;(2)该恒星表面的重力加速度g.
参考答案:设恒星的质量为m1,绕恒星运行的卫星质量为m2,则Gm1m2R2=m2c2R; 密度ρ=M2NA?43πr20=m143πR3;? 星球表面重力等于万有引力:Gm1m2R2=m2g; 由以上各式解得:R=r0c
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,可视为质点、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( ) A.小球通过最高点的最小速度为 B.小球通过最高点的最小速度为0 C.如果小球在最高点时的速度大小为2,则此时小球给管道壁有坚直向下作用力 D.如果小球在最低点时的速度大小为,则此时小球给管道间的压力大小为6mg
| 
参考答案:A、B、圆形管道内能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0,故A错误,B正确; C、设管道对小球的弹力大小为F,方向竖直向下.由牛顿第二定律得 mg+F=mv2R,v=2
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 质量为m=3000kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为15000N,汽车经过半径为r=80m的弯路时,试问: (1)如果汽车以速度v=36km/h沿弯路行驶,汽车的向心力为多大?是由什么力提供的? (2)为保证汽车不发生侧滑,车速的最大值是多少?
参考答案:(1)V=36km/h=10m/s F向=mv2r=3000×10280N=3750N 此向心力是由轮胎与地面的摩擦力提供的. (2)为保证汽车不发生侧滑,则此时由最大静摩擦力提供摩擦力, 即:F′向=mV2mr,其中向心力为15000N,解得:Vm=40m/s 即为保证汽车不发生侧滑,最大的车速为40m/s. 答:(1)如果汽车以速度v=36km/h沿弯路行驶,汽车的向心力为3750,是由轮胎与地面的摩擦力提供的.(2)为保证汽车不发生侧滑,车速的最大值是40m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105?V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角∠AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度E2=5.0×105?V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26?kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C.求: (1)离子在平行板间运动的速度大小. (2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标. (3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度?大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件?
参考答案:

(1)设离子的速度大小为v,由于沿中线PQ做直线运动, 则有qE1=qvB1, 代入数据解得:v=5.0×105?m/s, (2)离子进入磁场,做匀速圆周运动, 由牛顿第二定律有:qvB2=mv2r 得,r=0.2?m, 作出离子的运动轨迹,交OA边界于N,如图甲所示,OQ=2r, 若磁场无边界,一定通过O点,则圆弧QN的圆周角为45°, 则轨迹圆弧的圆心角为θ=90°,过N点做圆弧切线,方向竖直向下, 离子垂直电场线进入电场,做类平抛运动, y=OO′=vt, x=12at2, 而a=E2qm, 则x=0.4?m 离子打到荧光屏上的位置C的水平坐标为xC=(0.2+0.4)m=0.6?m. (3)只要粒子能跨过AO边界进入水平电场中,粒子就具有竖直向下的速度而一定打在x轴上. 如图乙所示,由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径 r′=0.4
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20 cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求: (1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为多大?方向如何? (2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(取g=10 m/s2)

参考答案:解:(1)物体随圆盘一起绕轴线转动,需要向心力,而竖直方向物体受到的重力mg、支持力FN不可能提供向心力,向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力 根据牛顿第二定律可求出物体受到的静摩擦力的大小:Ff=F向=mω2r=2×22×0.2 N=1.6 N,方向沿半径指向圆心 (2)欲使物块与盘不发生相对滑动,做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力。即F向=mrωm2≤kmg 解得ωm≤ = rad/s=5 rad/s.
本题解析:
本题难度:一般
A good reputation sits still;a bad one runs about. 好名不出门,恶名传四方。 |