1、计算题 如图所示,a、b为两个固定的带正电q的点电荷,相距为L,通过其连线中点O作此线段的垂直平分面,在此平面上有一个以O为 圆心,半径为
L的圆周,其上有一个质量为m,带电荷量为-q的点电荷c做匀速圆周运动,求c的速率。

参考答案:
本题解析:对c进行受力分析如图所示,由于c到O点距离R=
L,所以△abc是等边三角形。

a、b对c作用力F1=F2=
,合力F合=2F1cos 30°=
。
由牛顿第二定律得:F合=
即
解得:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,竖直光滑直轨道OA高度为2R,连接半径为R的半圆形光滑环形管道ABC(B为最低点),其后连接
圆弧环形粗糙管道CD,半径也为R.一个质量为m的小球从O点由静止释放,自由下落至A点进入环形轨道,从D点水平飞出,下落高度刚好为R时,垂直落在倾角为30°的斜面上P点,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球运动到D点时的速度大小;
(3)小球在环形轨道中运动时,摩擦力对小球做了多少功?
参考答案:(1)N =7mg(2)
(3)-
mgR
本题解析:(1)O→B:3mgR=
mυB2
B点:N– mg=m
N ˊ=" N" =7mg
(2)D→P:υy=gt? R=
gt2
在P点:
?=tan60°
υD=
(3)O→D:mgR+Wf =
mυD2?Wf =-
mgR
本题综合考查了曲线运动,根据牛顿第二定律可得小球在B点时对轨道的压力,要求小球在D点时的速度,可把运动过程逆过来球,现根据小球做平抛运动的规律求出平抛运动的初速度,即D点的速度从O到D整个过程中只有重力和摩擦力做功,可根据动能定理求得。
本题难度:简单
3、计算题 绳子系着装有水的小水桶,在竖直平面内作圆周运动,水的质量m=0.5Kg,绳长40cm,若不考虑桶的尺寸,求:?
①桶通过最高点时至少要有多大的速度水才不会流出?
②若水在最高点速度为V=5m/s,水对桶的压力是多少?(g=10m/s2)
参考答案:①2m/s②26.25N
本题解析:(12分)要使水不流出,即所有的重力要充当向心力,即
mv2/r=mg……………………………..(3分)
v2="gr"
v="2m/s" ……………………………….(2分)
在最高点,速度为5m/s时
向心力 F=FN+mg=mv2/r…………………………(3分)
="31.25N"
故:FN=31.25-mg=26.25N…………………….(2分)
根据牛顿第三定律可知水对水桶的压力为26.25N。(2分)
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面,两个质量不同的小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑,空气阻力不计,通过轨道最低点时( )
A.两小球的线速度大小相等
B.两小球的角速度相同
C.两小球的向心加速度相等
D.两小球对轨道的压力相同