1、选择题 在匀速圆周运动中,下列物理量中不变的是
[? ]
A.角速度
B.线速度
C.向心加速度
D.作用在物体上合外力的大小
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 质点以
的速率作匀速圆周运动,每经历3s其运动方向就改变30°,则该质点运动的周期为_____s,加速度大小为_____m/s2.
参考答案:36 0.5
本题解析:该质点运动的周期为
,加速度
,计算可得加速度大小为
故答案为:36;0.5
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,竖直光滑直轨道OA高度为2R,连接半径为R的半圆形光滑环形管道ABC(B为最低点),其后连接
圆弧环形粗糙管道CD,半径也为R.一个质量为m的小球从O点由静止释放,自由下落至A点进入环形轨道,从D点水平飞出,下落高度刚好为R时,垂直落在倾角为30°的斜面上P点,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球运动到D点时的速度大小;
(3)小球在环形轨道中运动时,摩擦力对小球做了多少功?
参考答案:(1)N =7mg(2)
(3)-
mgR
本题解析:(1)O→B:3mgR=
mυB2
B点:N– mg=m
N ˊ= " N" =7mg
(2)D→P:υy=gt? R=
gt2
在P点:
?=tan60°
υD=
(3)O→D:mgR+Wf =
mυD2?Wf =-
mgR
本题综合考查了曲线运动,根据牛顿第二定律可得小球在B点时对轨道的压力,要求小球在D点时的速度,可把运动过程逆过来球,现根据小球做平抛运动的规律求出平抛运动的初速度,即D点的速度从O到D整个过程中只有重力和摩擦力做功,可根据动能定理求得。
本题难度:简单
4、选择题 一质量为m的小物块,由碗边滑向碗底,该碗的内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,物块的运动速率恰好保持不变,做匀速圆周运动。则?
A.物块的加速度为零
B.物块所受合力为零
C.物块所受合力大小一定,方向改变
D.物块所受合力大小、方向均一定
参考答案:C
本题解析:物块做匀速圆周运动,合力及加速度均不为零,方向永远指向圆心.
分析题意可知,物块沿碗内表面(半径为R的圆弧)做匀速圆周运动,由匀速圆周运动的特点知,物块所受合力及加速度不为零.合外力即向心力,大小不变,方向时刻变化,始终指向圆心,所以本题正确答案是C
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,一个质量为M的小球与一个劲度系数为K的轻质钢性弹簧相连,静止在光滑的水平面上,此时,小球到转轴OO′的距离为l,当小球以角速度ω绕轴OO′在光滑的水平面上转动时,求小球到转轴OO′的距离为多大?
参考答案:
本题解析:小球以角速度ω绕轴OO′在光滑的水平面上转动时,有:
? (3分)
解得:
? (2分)
所以小球到转轴OO′的距离为:
?(3分)
本题主要是分析受力,弹簧的弹力提供小球做匀速圆周运动的向心力。
本题难度:一般