微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、计算题 如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20 cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:
(1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为多大?方向如何?
(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(取g=10 m/s2)

参考答案:解:(1)物体随圆盘一起绕轴线转动,需要向心力,而竖直方向物体受到的重力mg、支持力FN不可能提供向心力,向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力
根据牛顿第二定律可求出物体受到的静摩擦力的大小:Ff=F向=mω2r=2×22×0.2 N=1.6 N,方向沿半径指向圆心
(2)欲使物块与盘不发生相对滑动,做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力。即F向=mrωm2≤kmg
解得ωm≤
=
rad/s=5 rad/s.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 不定项选择
关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系,下列说法中正确的是( ? )
A.角速度大的向心加速度一定大
B.线速度大的向心加速度一定大
C.线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大
D.周期小的向心加速度一定大
参考答案来源:91考试网 91Exam.org:C
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 如图所示,质量M,半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上,质量为m的小球,以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C.然后放开半圆槽.其可以自由运动,m小球又以同样的初速冲向半圆槽,小球最高可以到达与圆心等高的B点,(g=10m/s2)
试求:
①半圆槽第一次被固定时,小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=?
②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少?
参考答案:①小球刚好可以到达顶端C,说明刚好由重力提供向心力
mg=mv12R
所以到达C点时的速度为v1=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 一辆在水平公路上行驶的汽车,质量m=2.0×103kg,轮胎与路面间的最大静摩擦力fm=7.5×103N。当汽车经过一段半径R=60m的水平弯路时,为了确保不会发生侧滑,汽车转弯时的行驶速率不得超过多少?为保证汽车能安全通过弯路,请你对公路及相应设施的设计,提出合理化建议。
参考答案:在转弯处增设限速标志;② 将转弯处的路面设计为外高内低
本题解析:汽车转弯时,汽车受的静摩擦力提供向心力。根据牛顿第二定律有
fm=m
?…………………………3分
解得:vm=
=15m/s?…………………………2分
合理化建议:
在转弯处增设限速标志; 将转弯处的路面设计为外高内低;………3分
(只要一个方案合理,就给3分)
(本题的答案不唯一,只要学生论述言之有理,即可得分)
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,两个内壁光滑.半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上.现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时( )
A.两小球的速度大小相等
B.两小球的速度大小不相等
C.两小球对碗底的压力大小相等
D.两小球对碗底的压力大小不相等