1、简答题 如图长L=0.5m质量不计的杆下端固定在O点,上端连着球A,球A质量为m=2kg,A绕O在竖直面做圆周运动.
(1)若小球A过最高点时速率若为1m/s,求此时球对杆的作用力大小和方向;
(2)若小球A过最高点速度为4m/s时,求此时球对杆的作用力大小和方向.
参考答案:(1)对小球受力分析,受重力、杆的弹力(假设向下),合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有
mg+F=mv2L
代入数据,解得
F=mv2L-mg=-16N
负号表示此时球对杆的作用力方向与假设的方向相反,即向上,大小为16N;
根据牛顿第三定律,杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等;
故此时球对杆有16N的向下的弹力.
(2)再次对小球受力分析,受重力、杆的弹力(假设向下),合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有
mg+F=mv2L
代入数据,解得
F=mv2L-mg=44N>0,即假设成立,杆对球的弹力向下;
根据牛顿第三定律,杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等;
故此时球对杆的作用力向上,大小为44N.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度为g.
(1)求小球所受到的电场力大小;
(2)小球在A点速度v0多大时,小球经B点时对轨道的压力最小?
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列关于物体运动的说法,正确的是则( )
A.物体的加速度变大时,速度也一定随之变大
B.物体速度不为零,其加速度也一定不为零
C.加速度表示速度变化的快慢
D.加速度表示速度变化的大小
参考答案:A、加速度越大,速度变化越快,速度不一定大.故A错误.
B、物体速度不为零,其加速度可以为零,比如匀速直线运动,故B错误.
C、加速度是表示速度变化的快慢的物理量.故C正确,D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列物理量中,不是矢量的是
A.加速度
B.路程
C.瞬时速度
D.位移