1、选择题 如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示,则下列说法中正确的有 (?)

A.两钉子间的距离为绳长的1/6
B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C.t=14s时细绳拉力的大小为10N
D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s
参考答案:ABD
本题解析:小球在运动过程中速度大小不变,所以根据图中的信息可得
,
,可得
,故两钉子间的距离为
,故A正确;
根据公式
,解得
,即当被A绊住后的半周期长为5s,故t=10.5s时,小球还没有被B绊住,故拉力为
,B正确;
t=14s在第二次碰钉过程中,所以有
,解得
,C错误
第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔
,解得
,D正确;
故选ABD
点评:本题的关键是把握小球在运动过程中速度大小不变,每碰一次钉子,半径就减小六分之一,周期就减小六分之一,
本题难度:一般
2、简答题
提示:1.黑洞是一种密度极大的天体,其表面的引力是如此之强,以致包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力的作用。
2.计算中可以采用拉普拉斯黑洞模型,在这种模型中,在黑洞表面上的所有物质,即使初速度等于光速c也逃脱不了其引力的作用。(光速c=3×108m/s)
参考答案:2.67×105km
本题解析:设位于银河系中心的黑洞质量为M,绕其旋转的星体质量为m,星体做匀速圆周运动,则有:G
=m
①? 3分
根据拉普拉斯黑洞模型有:
G
=m
②? 3分
联立上述两式并代入相关数据可得:?R=2.67×105km? 2分
本题难度:简单
3、简答题 有一个圆盘能够在水平面内绕其圆心O匀速旋转,盘的边缘为粗糙平面(用斜线表示)其余为光滑平面。现用很轻的长L="5" cm的细杆连接A、B两个物体(看做质点),A、B的质量分别为mA="0.1" kg和mB="0.5" kg,B放在圆盘的粗糙部分,A放在圆盘的光滑部分。并且细杆指向圆心,A离圆心O为10cm,如图所示,当圆盘以n=2转/秒的转速转动时,A和B能跟着一起作匀速圆周运动。(
)求:

(1)B受到的摩擦力的大小。
(2)细杆所受的作用力。
参考答案:(1)13.6N ?(2)1.6 N
本题解析:设杆的弹力为FT,
?
对mA有:
?
对mB有:f-
?
所以? f=13.6N?
FT=1.6 N
本题难度:一般
4、选择题 如图,一物体停在匀速转动圆筒的内壁上,如果圆筒的角速度增大,则( )

A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力和摩擦力都减小了
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
参考答案:D
本题解析:物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,其中重力G与静摩擦力f平衡,与物体的角速度无关,即摩擦力不变;支持力N提供向心力,所以当圆筒的角速度ω增大以后,向心力变大,物体所受弹力N增大,所以D正确.
故选D.
点评:本题中要注意静摩擦力与重力平衡,由支持力,提供向心力.
本题难度:一般
5、选择题 做匀速圆周运动的物体,半径为r,其线速度ν和角速度ω的大小关系正确的是(? ).
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:由
,v=
可得
本题难度:简单