1、简答题 如图所示,长度为L的无动力翻滚过山车以某一初速度沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R的圆轨道,如不计轨道间的摩擦,且L>2πR,为使过山车能顺利通过圆形轨道,则过山车的初速度至少应为多大?
参考答案:设过山车能顺利通过最高点,至最高点的最小速度为v
? 则mg=mv2R
过山车全部通过最高点,在圆行轨道上的长度为2πR,
此部分的重心离水平轨道高为R,过山车运动过程中机械能守恒,
则12mv20=12mv2+2πRLmgR
? v0=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列各图表示的是某一物体运动情况或所受合外力的情况.其中(甲)图是某物体的位移-时间图象;(乙)图是某一物体的速度-时间图象;(丙)图表示某一物体的加速度-时间图象;(丁)图表示某一物体所受合外力随时间变化的图象.四幅图的图线都是直线.从图中可以判断这四个一定质量物体的某些运动特征.下列有关说法中正确的是( )

A.甲物体受到大小恒定且不为零的合外力
B.乙物体受到的合外力越来越大
C.丙物体的速度一定越来越大
D.丁物体的加速度越来越大
参考答案:A、s-t图象中,斜线表示甲物体做匀速直线运动,故合外力为零;故A错误;
B、乙物体均做匀加速直线运动,合外力不为零且恒定;故B错误;
C、丙物体加速度恒定,但不一定做匀加速运动,也可能做匀减速运动,故C错误
D、丁物体所受的合外力均匀变大,由牛顿第二定律可得加速度均匀变大.故D正确;
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 不定项选择
下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( ? )
A.加速度与速度没有直接的联系,速度很大时,加速度可大可小也可负
B.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体却做加速运动
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
参考答案:ABD
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 汤姆生在测定阴极射线比荷时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角.设竖直向下的匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为θ(θ较小,θ≈tanθ)(如图A);以匀强磁场B代替电场,测出经过一段弧长L的运动偏角为φ(如图B),已知阴极射线入射的初速度相同,试以E、B、L、θ、φ表示阴极射线粒子的比荷q/m的关系式.(重力不计)
参考答案:在电场中偏转做类平抛运动,设电子入射的初速度为v0,则有
? L=v0t①
? vy=at②
由牛顿第二定律得 a=Eqm?③
?tanθ=vyvx④
∴tanθ=qELmv20?⑤
∵tanθ≈θ? ⑥
∴θ=qELmv20?⑦
在磁场中偏转:设电子在磁场中做匀速圆周运动半径为R,由牛顿第二定律得
? qv0B=mv20R?⑧
由数学知识有 L=R?⑨
⑦⑧⑨联立消去v0整理得? qm=?2EθB2L
答:阴极射线粒子的比荷的关系式是qm=?2EθB2L.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是(? )?
A.大小不变,方向变化
B.大小变化,方向不变
C.大小、方向都变化
D.大小、方向都不变
参考答案:A
本题解析:做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用,向心力大小不变,方向时刻变化,所以向心加速度的方向始终指向圆心,在不同的时刻方向是不同的,而大小不变.
故选A
点评:匀速圆周运动要注意,其中的匀速只是指速度的大小不变,合力作为向心力始终指向圆心,合力的方向也是时刻在变化的.
本题难度:一般