1、简答题 长为L的细线一端系一质量为m的小球,细线的另一端用手拿住,手持线的这端在水平桌面上沿以O点为圆心,R为半径的圆周做匀速圆周运动.达到稳定状态时,细线总是沿圆周的切线方向,如图所示,已知小球与桌面之间的摩擦系数为μ,试求:(1)小球的动能多大?(2)手持线运动中做功的功率多大?
参考答案:

(1)球做匀速圆周运动,动能不变.
小球在水平面上只受拉力T和摩擦力f,由动能定理可知,T和f做功相等:Wf=WT?
f?2πr=T?2πR
根据几何关系,如右图,r=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力).当小球在最低点时给它一个水平初速度v0,小球刚好能做完整的圆周运动.若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则下列判断正确的是( )
A.小球能做完整的圆周运动,经过最高点的最小速度为
B.小球在最高点对轻杆的作用力先小后增大
C.小球在最低点对轻杆的作用力先小后增大
D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心
参考答案:A、设轻杆对小球的作用力大小为F,方向向上,小球做完整的圆周运动经过最高点时,对小球,由牛顿第二定律得mg-F=mv2L,当轻杆对小球的作用力大小F=mg时,小球的速度最小,最小值为零,所以A错.
B、由mg-F=mv2L,可得在最高点轻杆对小球的作用力F=mg-mv2L,若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,小球经过最高点时的速度v也逐渐增大,所以轻杆对小球的作用力F先减小后方向增大(先为支持力后为拉力,正负表示力的方向).由牛顿第三定律可得小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大,因此选项B正确.
C、在最低点,由F-mg=mv2L,可得轻杆对小球的作用力(拉力)F=mg+mv2L,若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则轻杆对小球的作用力(拉力)一直增大,选项C错.
D、轻杆绕水平轴在竖直平面内运动,小球不是做匀速圆周运动,所以合外力的方向不是始终指向圆心,只有在最低点和最高点合外力的方向才指向圆心,选项D错.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动.(重力加速度为g)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成450,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
(3)在(2)问中微粒运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?
参考答案:

(1)带电微粒在做匀速圆周运动,电场力与重力应平衡,有mg=Eq,即E=mgq,方向竖直向下.
(2)粒子做匀速圆周运动,轨道半径为R,如图所示.qvB=mv2R,
根据几何关系可确定,最高点与地面的距离为Hm=H+R(1+cos450),
解得Hm=H+mvBq(1+
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,P ,Q 是做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图,P 是双曲线,Q 是过原点的直线,则

[? ]
A.质点P的线速度大小不变
B.质点P的角速度大小不变
C.质点Q的角速度随半径变化
D.质点Q的线速度大小不变
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内作匀速圆周运动,则它们的( )
A.运动线速度一样
B.运动周期相同
C.运动角速度相同
D.向心加速度相同