1、简答题 如图所示,一个半径R=1.0m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点C和圆心O的连线与竖直方向夹角θ=45°,A为轨道最低点,B为轨道最高点.一个质量m=0.50kg的小球从空中D点以V0=6m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的C端沿切线方向进入轨道,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球抛出点D距圆轨道C端的水平距离L.
(2)小球经过轨道最低点A时,受到轨道的作用力FA.
(3)判断小球能否到达最高点B,说明理由.
参考答案:(1)小球抛出后做平抛运动,小球恰好从轨道的C端沿切线方向进入轨道,说明小球的末速度应该沿着C点切线方向,
将平抛末速度进行分解,根据几何关系得:
C点速度在竖直方向的分量:vy=v0tan45°=6m/s
竖直方向的分运动为自由落体运动,t=vyg=0.6s
水平方向做平抛运动,L=v0t=3.6m
(2)由机械能守恒定律,有
12mvC2+mg(R-Rcos45°)=12mvA2
根据向心力公式得:
FA-mg=mvA2R
解得:FA=43.9N
(3)设小球能到达B点,根据机械能守恒定律,有
12mv02+mg(h-R-Rcos45°)=12mvB2
解得:vB=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动的物体所受合外力是恒力
B.斜抛运动的加速度大小恒定,方向时刻变化
C.做匀变速运动的物体,其轨迹一定是直线
D.物体的速度与加速度的方向不在同一条直线时,物体一定做曲线运动
参考答案:A、匀速圆周运动物体所受合力提供向心力,方向始终指向圆心,合外力不是恒力.故A错误.
B、斜抛运动仅受重力,加速度的大小和方向都不变.故B错误.
C、匀变速直线运动的物体,轨迹不一定是直线,可能是曲线.故C错误.
D、物体的速度与加速度的方向不在同一条直线时,物体一定做曲线运动.故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 关于匀速圆周运动的向心力,下列说法错误的是( )
A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的
B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力
C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力
D.向心力的效果是改变质点的线速度的方向
参考答案:A、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力,故它是根据力的作用效果命名的.所以A正确;
B、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力,所以它可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,也可以一个力的分力提供,故B正确;
C、向心力是指向圆心的合外力,所以它不是一个恒力.故C不正确;
D、由于向心力指向圆心,与线速度方向始终垂直,所以它的效果只是改变线速度方向,不会改变线速度大小.故D不正确;
本题选错误的,故选C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量为m的滑块从h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a?到c?的运动过程中( )
A.小球的动能始终保持不变
B.小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mgh/2
C.小球经b点时的速度小于
D.小球经b点时的速度等于
参考答案:A、块在a、c两点时的速度大小均为v,知滑块先加速和减速.动能先增加后减小.故A错误.
B、对全程运用动能定理得,mgh-Wf=0,全程克服阻力做功等于mgh,因为ab段所受的支持力不等于重力,所以所受的摩擦力与bc段不等,克服摩擦力做功不等,则小球在bc过程克服阻力做的功不等于mgh2.故B错误.
C、D、根据动能定理得:mgh-Wf′=12mv′2-12mv2,因为Wf′>mgh2,所以v′<
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零.求:
(1)B、A两点的电势差UBA
(2)电场强度E
(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T.
参考答案:(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:
? mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=-
本题解析:
本题难度:一般