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高考物理知识点总结《向心力与向心加速度》高频试题巩固(2018年最新版)(六)
2018-10-11 00:10:22
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1、选择题 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止则( ) A.物体受到3个力的作用 B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的 C.物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的 D.物体所受向心力是物体所受的桶壁的支持力提供的
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参考答案:A.对物体进行受力分析,物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,并且这两个力相互平衡,水平方向受圆筒给它指向圆心的支持力,所以物体受到三个力作用,故A正确; B.由A得分析可知物体的合外力即为圆筒给它指向圆心的支持力,所以物体所受向心力由支持力提供,故B错误; C.由向心力的提供来源可知C错误; D.由B可知D正确. 故选AD.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,在xOy坐标系中,第一象限存在一与xOy平面平行的匀强电场,在第二象限存在垂直于纸面的匀强磁场.在y轴上的P点有一静止的带正电的粒子,某时刻,粒子在很短时间内(可忽略不计)分裂成三个带正电的粒子1、2和3,它们所带的电荷量分别为q1、q2和q3,质量分别为m1、m2和m3,且q1:q2:q3=1:1:2,m1+m2=m3.带电粒子1和2沿x轴负方向进人磁场区域,带电粒子3沿x轴正方向进入电场区域.经过一段时间三个带电粒子同时射出场区,其中粒子1、3射出场区的方向垂直于x轴,粒子2射出场区的方向与x轴负方向的夹角为60°.忽略重力和粒子间的相互作用.求: (1)三个粒子的质量之比; (2)三个粒子进入场区时的速度大小之比; (3)三个粒子射出场区时在x轴上的位移大小之比.
参考答案:(1)设粒子1、2在磁场中做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2.则有 T1=2πr1v1=2πm1Bq1, T2=2πr2v2=2πm2Bq2 由题意可知:14T1=16T2 所以m1m2=23 又因为m1+m2=m3 所以m1:m2:m3=2:3:5 (2)设粒子1、2在磁场中做匀速圆周运动的半径分别为r1和r2.则有

r1=m1v1Bq1那么:v1=r1Bq1m1 r2=m2v2Bq2?那么:v2=r2Bq2m2 由几何关系可知:r2=2r1 所以v1v2=34 在粒子分裂的过程中,动量守恒,则 m3v3-m1v1-m2v2=0 所以v1:v2:v3=15:20:18 (3)三个粒子射出场区时在x轴上的位移分别为x1、x2和x3. 由几何关系可知: x1=r1, x2=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,用长为 的细线拴一个质量为 的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向间的夹角为 ,关于小球的受力情况,下列说法错误的是
 [? ] A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力 B.向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力 C.向心力等于细线对小球拉力的水平分量 D.向心力的大小等于
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 质量为2吨的汽车在水平路面上做半径为40m的转弯,如果车速是36km/h,则: (1)其所需的向心力多大?是由什么力提供的? (2)若路面能提供的最大静摩擦力的值为车重的0.6倍,那么,若仍以36km/h速度转弯,转弯半径不小于多少m?
参考答案:(1)36km/h=10m/s 根据向心力公式得:Fn=mv2r=2000×10240=5000N,汽车转弯时,由静摩擦力提供向心力; (2)根据题意知:最大静摩擦力fmax=0.6mg=0.6×20000=12000N, 根据向心力公式得: fmax=mv2R 代入数据解得:R=16.7m 答:(1)其所需的向心力多大?是由什么力提供的? (2)若路面能提供的最大静摩擦力的值为车重的0.6倍,那么,若仍以36km/h速度转弯,转弯半径不小于多少m?
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,竖直平面内有一半?径R=0.9m、圆心角为60°的光滑圆弧?轨道PM,圆弧轨道最底端M处平滑?连接一长s=3m的粗糙平台MN,质?量分别为mA=4kg,mB=2kg的物块?A,B静置于M点,它们中间夹有长?度不计的轻质弹簧,弹簧与A连结,与B不相连,用细线拉紧A、B使弹簧处于压缩状态.N端有一小球C,用长为L的轻?绳悬吊,对N点刚好无压力.现烧断细线,A恰好能从P端滑出,B与C碰后总是交换速度.A、B、C均可视为质点,g取10m/s2,问: (1)A刚滑上圆弧时对轨道的压力为多少? (2)烧断细线前系统的弹性势能为多少? (3)若B与C只能碰撞2次,B最终仍停在平台上,整个过程中绳子始终不松弛,求B与?平台间动摩擦因数?的范围及?取最小值时对应的绳长L.
参考答案:(1)A在上滑过程中机械能守恒,有 12mv2A=mgR(1-cos60°) vA=3m/s 根据牛顿运动定律? N-mAg=mAv2AR N=80N 由牛顿第三定律得,A对圆弧的压力为80N,方向竖直向下. (2)由动量守恒得: mAvA=mBvB 由能量守恒得 Ep=12mAv2A+12mBv2B 得:Ep=54J (3)因B、C碰后速度交换,B静止,C做圆周运动,绳子不能松弛,一种情况是越过最高点,继续做圆周运动, 与B碰撞,B一定离开平台,不符合要求.另一种情况是C做圆周运动不超过14圆周,返回后再与B发生碰撞.? B刚好能与C发生第一次碰撞 0-12mBv2B=-μmBgs ?解得?μ=0.6 ?依题意有?μ<0.6 B与C刚要发生第三次碰撞,则 0-12mBv2B=-3μmBgs ?解得?μ=0.2 ?依题意有?μ>0.2 B与C发生两次碰撞后不能从左侧滑出 0-12mBv2B=-2μmBgs-mBgR(1-cos60°) 解得?μ=0.225 ?依题意有?μ≥0.225 综上所得?0.225≤μ<0.6? 取μ=0.225,B与C碰撞后,C的速度最大,要绳不松弛,有: 12mBv2B1-12mBv2B=-μmBgs vB1=vC 12mCv2C=mCgL 解得:L=1.125m 依题意:L≤1.125m 答:(1)A刚滑上圆弧时对轨道的压力为80N (2)烧断细线前系统的弹性势能是54J (3)若B与C只能碰撞2次,B最终仍停在平台上,整个过程中绳子始终不松弛,B与平台间动摩擦因数?的范围是?0.225≤μ<0.6, ?取最小值时对应的绳L=1.125m.
本题解析:
本题难度:一般
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