高中物理知识点总结《向心力与向心加速度》考点预测（2017年强化版） - 高考物理题库

高中物理知识点总结《向心力与向心加速度》考点预测（2017年强化版）(四)

2017-03-02 10:34:13 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、简答题如图所示，内半径为R的光滑圆轨道竖直放置，长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B，把轻杆水平放入圆形轨道内，若mA=2m、mB=m，重力加速度为g，现由静止释放两球使其沿圆轨道内壁滑动，当轻杆到达竖直位置时，求：
（1）A、B两球的速度大小；
（2）A球对轨道的压力．

参考答案：（1）设杆运动到竖直位置时，A、B两球的速度均为v1
对AB系统机械能守恒：mAg?R-mBgR=12(mA+mB)v2
解得v=

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列答案中正确的是（　　）
A．L1=L2
B．L1＞L2
C．L1＜L2
D．前三种情况均有可能

参考答案：当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为L0，劲度系数为K
根据平衡得：mg=k（L1-L0）?
解得； L1=mgk+L0? ①
当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，
由牛顿第二定律得：mg-k(L2-L0)=mv2R
解得：L2=mgk+L0-mv2R? ②
①②两式比较可得：L1＞L2，故ACD错误，B正确；
故选B．

本题解析：

本题难度：简单

3、简答题如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于x?y平面向外．P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点．A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为

h
2

，A的中点在y轴上，长度略小于

a
2

．带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变．质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点．不计重力．
（1）若粒子从P点射出的速率为v，求粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（2）求粒子从N0点射入磁场到第一次穿出磁场所经历的时间．（可用反三角函数表示）
（3）求粒子入射速度的所有可能值． 91考试网

参考答案：（1）当粒子的入射速度为v时，粒子在磁场中运动的轨道半径为R，
? 由qvB=mv2R? ①
?得轨道半径R=mvqB②
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? （2）如图所示，第一次射出磁场的点为N′，粒子与A板碰撞后再次进入磁场的位置为N1．
? sinθ=POPN0=h

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题如图所示，Q为具有水平转动轴的圆柱体，在它的A点放一个质量为m的小物体P，当Q绕轴缓慢匀速转动时，带动P从A点转到B点，这过程中P与Q始终保持相对静止，那么P所受的摩擦力F大小随时间的变化关系可能是图中的（　　）
A．
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B．

C．

D．

参考答案：物块P受三个力的作用，竖直向下的重力G，沿半径指向外的支持力FN，沿切线方向的静摩擦力Ff，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，对三力正交分解，设重力G与支持力FN方向所夹锐角为θ，
则Ff=mgsin?θ，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，Ff先减小后增大，且按照正弦规律变化，故A正确．
故选A．

本题解析：

本题难度：一般

5、填空题在一段半径为R=15m的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，则汽车顺利拐弯时的最大速度是______m/s（g取10m/s2）

参考答案：对车受力分析，重力与支持力平衡，水平方向侧向静摩擦力提供向心力；
当达到最大静摩擦力时，车速为汽车顺利拐弯时的最大速度；
由牛顿第二定律得，fmax=mv2mr；
?又根据题意，fmax=0.5mg；
由以上两式解得，vm=fmaxrm=

本题解析：

本题难度：一般

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