1、计算题

如图所示,半径为R的球壳,内壁光滑,当球壳绕竖直方向的中心轴转动时,一个小物体恰好相对静止在球壳内的P点,OP连线与竖直轴夹角为θ.试问:球壳转动的周期多大?
参考答案:

本题解析:
小物体受重力mg和球壳支持力N的作用:重力竖直向下,支持力垂直于球壳的内壁指向球心O,它们的合力沿水平方向指向竖直转轴,大小为mgtanθ;小物体在水平面中做圆周运动,圆半径为r=Rsinθ,设球壳转动的角速度为ω,则小物体做圆周运动的运动方程为mgtanθ

(1)相对静止于球壳内P处的小物体作匀速圆周运动的向心力来源于重力mg和球壳对其支持力N的合力.由力的平行四边形定则可确定其合力与分力间的关系.
(2)小物体所受的合外力(即向心力)的方向与向心加速度方向相同,垂直于转轴指向轨道圆心 O′而不是指向球壳的球心O.
本题难度:简单
2、选择题 关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度和周期的关系,以下说法中正确的是(?)
A.线速度大的角速度一定大
B.线速度大的周期一定小
C.角速度大的半径一定小;
D.角速度大的周期一定小。
参考答案:D
本题解析:考点:
专题:匀速圆周运动专题.
分析:由线速度与角速度的关系式v=ωr可知;线速度大,角速度不一定大;角速度大的半径不一定小.由公式v=
,v大,T不一定小.由ω=
,角速度大的周期一定小.
解答:解:A、由公式v=ωr可知:线速度大,角速度不一定大;只有当半径一定时,线速度大,角速度一定大.故A错误.
B、由公式v=
,v大,T不一定小.只有当半径一定时,线速度大,周期一定小.故B错误.
C、由公式v=ωr可知:角速度大的半径不一定小,只有当半径一定时,角速度大的半径一定小.故C错误.
D、由ω=
,角速度大的周期一定小.故D正确.
故选D
点评:对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解.
本题难度:简单
3、填空题 质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速度v做匀速圆周运动,求物体所受的合外力在半个周期内的冲量大小 。
参考答案: 2mv
本题解析:
试题分析: 以物块的初速度方向为正方向,经过半个周期后,速度为-v,由动量定理得,合外力的冲量:I=m(-v)-mv=2mv,负号表示方向,冲量大小为2mv;
考点:动量定理
本题难度:一般
4、选择题 (12分)如图所示,一长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m、带电量为q的带正电小球,处于水平向右的匀强电场中。已知小球在B点静止时细线与水平方向夹角为60°.现将细线与小球拉到与O点在同一水平面上的A点,然后由静止释放小球,试求:(已知重力加速度为g)

(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球向下摆动到达B点时的速度;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力的大小为多少?
参考答案:(1)
(2
(3)
?(4分)
本题解析:(1)
(2分),
(1分 ,
(1分)
(2)
,?
故:
,得:
(4分)
(3)
?得:
?(4分)
? O? A? T
本题考查等效重力场问题,把重力和电场力合成作为等效重力场,圆周运动中沿半径方向上的合力提供向心力,列式求解
本题难度:一般
5、选择题 下列说法正确的是?( )
A.匀速圆周运动是一种匀速运动?
B.匀速圆周运动是一种匀变速运动?
C.匀速圆周运动是一种变加速运动?
D.物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小
参考答案:A、匀速圆周运动的速度大小不变,方向改变,所以不是匀速运动.故A错误.
? B、匀速圆周运动的加速度大小不变,方向始终指向圆心,可知加速度的方向在变,不是匀变速运动,而是变加速运动.故B错误,C正确.
? D、物体做匀速圆周运动是的向心力与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向.故D正确.
故选CD.
本题解析:
本题难度:一般