高考物理答题模板《向心力与向心加速度》考点预测（2018年押题版） - 高考物理题库

高考物理答题模板《向心力与向心加速度》考点预测（2018年押题版）(二)

2018-10-11 00:31:07 【大中小】

1、选择题假设航天飞机在太空绕地球作匀速圆周运动．宇航员利用机械手将卫星举到机舱外，并相对航天飞机静止释放该卫星，则被释放的卫星将（　　）
A．停留在轨道的被释放处
B．随航天飞机同步绕地球作匀速圆周运动
C．向着地球做自由落体运动
D．沿圆周轨道的切线方向做直线运动

参考答案：航天飞机在太空绕地球作匀速圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得到航天飞机的速度表达式为v=

本题解析：

本题难度：一般

2、填空题质量为5000kg的汽车以15m/s的速度驶过半径为30m的凸形桥，这时汽车对桥顶的压力是______N，当汽车速度为______m/s时，汽车对桥顶不再产生压力作用．

参考答案：（1）汽车在桥顶时，根据牛顿第二定律得，
mg-N=mv2R
解得N=mg-mv2R=5000×10-5000×15230=12500N．
根据牛顿第三定律得：对汽车桥面的压力大小N′=N=12500N，方向竖直向下．
（2）当压力为零时，有：mg=mv02R
解得v0=

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题如图所示，质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为R的圆周运动，不计空气阻力，设小球恰好能通过最高点B时速度的大小为v．若小球在最低点以大小为2v的速度水平向右运动，则下列说法正确的是（　　）
A．小球在最低点对轨道的压力大小为5mg
B．小球能通过轨道的最高点B
C．小球不能通过轨道上与圆心等高的A点
D．小球在AB之间某一点脱离圆轨道，此后做平抛运动

参考答案：A、在最低点，根据牛顿第二定律得，N-mg=m4v2R，又v2=gR，解得N=5mg，所以小球在最低点对轨道的压力为5mg．故A正确，
B、在最高点有：mg═mv2R 由机械能守恒定律得，12m（2v）2=mg?2R+12mv′2，联立两式解得v′=0，则小球不能通过最高点，故B错误．
C、当小球运动到与圆心等高处时，根据机械能守恒定律得，12m（2v）2=mg?R+12mv″2，又v2=gR，解得v″=

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S可以发出各种不同的正离子束，离子从S出来时速度很小，可以看作是静止的，离子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场（图中线框所示），并沿着半圆周运动而到达照像底片上的P点，测得P点到入口处S的距离为x?（　　）
A．?若离子束不是同位素，则x越大，离子质量一定越大?
B．?若离子束是同位素，则x越大，而离子质量一定越小?
C．?只要x相同，则离子质量一定相同?
D．?只要x相同，则离子荷质比一定相同

参考答案：A、离子在电场加速过程，根据动能定理得，qU=12mv2，得v=

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板，其上有一小孔P，OP=0.5m．现有一质量m=4×10-20kg，带电量q=+2×10-14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域．且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．
求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）圆形磁场区域的最小半径．

参考答案：

（1）粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得
? qvB=mv20r
得，轨迹半径为 r=mv0qB=0.3m，周期为 T=2πrv0=2πmqB
（2）画出粒子运动的轨迹如图，由几何知识得到轨迹对应的圆心角θ=60°，则粒子在磁场中运动的时间为
? t=θ2πT=16T=πm3qB=π3×10-5s
（3）当粒子的轨迹圆正好以PQ为直径时，圆形磁场区域的半径最小，根据几何知识得知，PQ=r，则磁场最小的半径为Rmin=r2=0.15m
答：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.3m；
（2）粒子在磁场中运动的时间是π3×10-5s；
（3）圆形磁场区域的最小半径是0.15m．

本题解析：

本题难度：一般

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