1、计算题 如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角30°,物体以角速度ω绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动。试求:
(1)当ω
时,绳对物体的拉力;
(2)当ω
时,绳对物体的拉力。

参考答案:解:当小球和圆锥体之间弹力刚好为0时,设此时物体旋转角速度为ω0,此时对物体受力分析如图,有:?
? 
? 
? 由得
,得
?
? 
(1)当ω
时,ω<
,此时小球与圆锥体斜面有弹力作用,设为N,对小球受力分析: ?
?
?①
?
?②
? 由①②得:
,方向与竖直方向成30°夹角向上
(2)当ω
时,ω>
,对小球受力分析:?
?
?③
?
?④
? 由③④得:
,
?
? 此时绳对物体拉力大小为2mg,方向与竖直方向成60°夹角向上
本题解析:
本题难度:困难
2、简答题 如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场.粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计.
(1)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0;
(2)当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.
参考答案:(1)粒子从s1到达s2的过程中,根据动能定理得qU0=12mv2①
解得 v=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在较大的平整木板上相隔一定的距离钉4个钉子,将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内,三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦,这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上,关于电子秤的示数下列说法正确的是? (? )

A.玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些
B.玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大
C.玩具运动通过拱桥顶端时处于超重状态
D.玩具运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥),示数越小
参考答案:D
本题解析:玩具车在最高点时,受向下的重力和向上的支持力作用,根据牛顿定律
,即
,根据牛顿第三定律,玩具车对桥面的压力为F/N=FN,所以玩具运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥),示数越小,选项D正确。
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源,粒子沿OO1方向连续不断地放出速度v0=1.0×105m/s的带正电的粒子.已知带电粒子的比荷
=1.0×108C/kg,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计.在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.01πT,方向垂直于纸面向里,磁场边缘MN与中线OO′垂直.两平行金属板间的电压U随时间变化的U-t图线如图乙所示.若t=0.1s时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场看作是恒定的).
求:(1)t=0.1s时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向.
(2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间.
参考答案:(1)设板间距为d,t=0.1s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动
在沿电场方向上?d2=qU2dmt2…①
粒子离开电场时,沿电场方向的分速度vy=qUdmt…②
粒子离开电场时的速度?v=
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 在一段半径为R=28m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ=0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是______m/s.(g=10m/s2)
参考答案:车转弯时,侧来源:91考试网 www.91eXam.org向静摩擦力提供向心力,摩擦力随速度的增大而增大,当达到最大静摩擦力时,车速最大;
由牛顿第二定律得:fm=mv2r;
由题意,fm=0.7mg;
故v=
本题解析:
本题难度:一般
After dinner comes the reckoning. 要吃饭就得付帐. /要享乐就得付代价.