1、选择题 关于圆周运动的向心力、向心加速度,下列说法正确的是( )
A.向心力的方向是不变的
B.向心力的方向是变化的
C.向心加速度方向与线速度方向相同
D.向心力与向心加速度方向一定不同
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 质量为m的小球被长度为L的细线拉住,在空中作圆锥摆运动,细线与竖直方向的夹角为θ,求:
(1)则细线对小球的拉力;
(2)小球运动的速度大小.
参考答案:(1)小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力,根据几何关系有;
Fcosθ=mg
所以:F=mgcosθ;
(2)根据向心力公式有:
mgtanθ=mv2r
r=Lsinθ
解得:v=sinθ
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,竖直平面坐标系xOy的第一象限,有垂直:xOy面向外的水平勻强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E第四象限有垂直xOy為面向里的水平匀强电场,大小E"=2E?第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道,轨道最髙点与坐标原点O相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于N.一质量为m的带电小球从y轴上(y>0)的P点沿工轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点O,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过N点水平进入第四象限,并在电场
中运动?(已知重力加速度为g)
(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量.
(2)P点距坐标原点O至少多高?
(3)若该小球以满足(2)中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过N点开始计时,经时间t=2
,小球距N点的距离s为多远?
参考答案:(1)小球进入第一象限正交的电场和磁场后,在垂直磁场的平面内做圆周运动,说明重力与电场力平衡,qE=mg? ① ?得q=mgE? ?② ?小球带正电. ?(2)小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,设匀速圆周运动的速度为v、轨道半径为r. ?有:qvB=mv2r? ③ ?小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动,有:mg=mv2R? ④ ?由③④得:r=m
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,可视为质点的小球在竖直放置的、半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动,则下列说法正确的是( ) A.小球通过最高点时的最小速度Vmin= B.小球通过a点时内外侧管壁对其均无作用力 C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力 D.小球在水平线ab以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定无作用力
|

参考答案:A、在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0.故A错误;
B、小球通过a点时,外壁对小球的作用力提供向心力,故B错误;
C、D、小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,而内侧管壁对小球一定无作用力.故C正确,D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 一根长为L的轻杆,一端固定一质量为m的小球A,另一端固定在水平转动轴上.现使小球绕杆的另一端的转轴在竖直平面内做圆周运动,如图.试求:
(1)假设小球转至最低点时,小球的速度大小为
,求此时杆对小球的作用力的大小;
(2)假设小球转至最高点时,小球的速度大小为
,此时杆对小球的作用力是支持力还是拉力?此力为多大?
参考答案:(1)7mg;
(2)支持力,mg/2
本题解析:
本题难度:一般