1、选择题 人手里抓住一根长为L的轻质细绳的一端,绳的另一端系着一个质量为m的小球,若要使小球能在竖直面内作圆周运动,它转动的角速度ω应满足的条件是( )
A.ω≥
B.ω≤
C.ω≥ D.ω≤
参考答案:对小球在最高点进行受力分析,合力提供向心力,则 ? mg+FN=mv2L=mω2L 当FN=0时小球的角速度取最小值,故ω≥
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑,通过轨道最低点时(? )
 A.小球对轨道的压力相同 B.小球对两轨道的压力不同 C.此时小球的速度相等 D.此时小球的向心加速度相等
参考答案:AD
本题解析:由小球开始运动到轨道最低点,由机械能守恒定律得 ,在轨道最低点是轨道对小球的支持力与小球重力的合力提供向心力得 ,联立解得F=3mg,小球对轨道的压力与支持力是作用力和反作用力, =3mg,跟小球的半径无关;在轨道最低点小球的向心加速度为a, ,F=3mg,联立得a=2g因此A对,B错。通过公式 可以看出,速度大小都为 ,所以答案为CD 点评:本题考查了物体做曲线运动的向心力、向心加速度大小关系。通过公式找出相关物理量,代入列示求解。
本题难度:一般
3、选择题 在一次汽车拉力赛中,汽车要经过某半径为R的圆弧形水平轨道,地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍,汽车要想通过该弯道时不发生侧滑,那么汽车的行驶速度不应大于(?) A. B. C. D.
参考答案:D
本题解析:向心力由摩擦力提供,因此 ,故选D 点评:本题难度较小,汽车转弯时如果没有发生侧滑,一定是静摩擦力提供向心力
本题难度:简单
4、简答题 小球b静止在高度为H=1m的光滑平台上A处,另一小球a以水平向右的初速度v0=6m/s与小球b发生无动能损失的正碰,设a、b碰撞时间极短.小球a、b的质量分别为ma=1kg和mb=2kg.小球b碰后沿着一段粗糙的曲面进入一半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道中恰能通过最高点C.(g=10m/s2)求: (1)小球b通过圆轨道最低点B时对轨道的压力大小. (2)小球b在粗糙曲面上运动过程中克服摩擦力做的功.
参考答案:(1)设小球a、b碰后的速度分别为v1和v2,由动量守恒和碰撞前后系统动能相等: mav0=mav1+mbv2? ① 12mav02=12mav12+12mbv22? ② ?解①和②得:v1=-2m/s,v2=4m/s? ∵v1=-2m/s说明碰后小球a反方向向左运动,小球b以v2=4m/s的初速度沿曲面向下进入圆轨道,在圆轨道最高点由重力提供向心力得: mbg=mbv高2R 得小球在最高点C的速度v高=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 为了科学研究的需要,常常将带电粒子储存在圆环形状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中,如图所示.如果磁场的磁感应强度为B,质子( H)和α粒子(He)在空腔中做圆周运动的轨迹相同,质子和α粒子在圆环空腔中运动的速率分别为vH和vα,运动周期分别为TH和Tα,则以下判断正确的是( ) A.vH≠vα;TH≠Tα B.vH=vα;TH=Tα C.vH=vα;TH≠Tα D.vH≠vα;TH=Tα
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参考答案:粒子在空腔中做匀速圆周运动,故满足qvB=mv2R得:v=qBRm,由题知,R相同,B相同,而qm不同,则v不同,即有vH≠vα; 据周期公式有T=2πRv,知R相同,v不同,则Tp≠Tα 故选A
本题解析:
本题难度:一般
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