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高考物理试题《圆周运动实例分析》高频考点强化练习(2020年最新版)(十)
参考答案:C 本题解析:本题考查对向心力概念的理解以及综合分析判断能力.小球在竖直圆环内槽做圆周运动的加速度自然是指小球的合加速度,即合外力产生的加速度.由于小球在运动的过程中,重力的方向始终竖直向下,除了在最高点和最低点外,其余位置重力沿圆周的切线方向均有分量,因此小球具有切向加速度.再加上小球的向心加速度,二者的合加速度不是指向圆心,只有小球在最高点和最低点时,重力和轨道的弹力均在竖直方向上(即半径方向),在运动的切线方向上没有分量,也就无切向加速度,只有向心加速度. 本题难度:一般 3、选择题 火车转弯时,火车的车轮恰好与铁轨间没有侧压力。若将此时火车的速度适当增大一些,则该过程中 |
参考答案:BD
本题解析:当速度大于v时,重力和支持力的合力不够提供向心力,此时外轨对车轮轮缘施加压力,故B正确A错误.因为铁轨倾斜角度不变,火车的重力不变,所以铁轨对火车的支承力不变,C错误,D正确
考点:考查了圆周运动实例分析
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一个人用一根长1m,只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接,圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的7倍,小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动。已知重力加速度为g。
(1)求A点距水平面的高度h;
(2)假设小车在竖直圆轨道左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功相等,求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时的速度大小。
参考答案:(1)设第一次小车运动到B点的速度大小为vB,受到的支持力为N,根据牛顿第二定律 N-mg=m ……………………………………………………………(2分)
解得 vB= ……………………………………………………………(1分)
小车从A点运动到B点的过程机械能守恒,以B点位置为重力势能零点,则有
mgh=………………………………………………………………(1分)
解得h=3R………………………………………………………………(1分)
(2)设小车在圆轨道最高点的速度为vC,重力提供向心力,此时根据向心力公式有mg=m………………………………………………………………(1分)
解得vc=……………………………………………………………………(1分)
设小车在右半圆轨道上克服阻力做功Wf, 对小车从B点运动到C的点过程,根据动能定理有-mg2R-Wf=-……………………………………(2分)
解得 Wf=mgR…………………………………………………………………(1分)
设小车第二次经过B点时的速度为,对小车从B点运动到C点再回到B点的过程,根据动能定理有:-2Wf =-……………………………………………………(1分)
解得=2…………………………………………………………………………(1分)
本题解析:略
本题难度:一般
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