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1、选择题 如图所示,P点与 N点等高,Q点有一光滑钉子,Q点与E点等高,O是摆的悬点,O? N?Q?M在同一竖直线上.Q为MN的中点.将质量为m的摆球拉到与竖直方向成60°的P点后无初速释放.当球摆到最低点时悬线被钉子挡住,球沿以Q为中心的圆弧继续运动,下列对小球第一次过M点后的描述和最终状态的描述中正确的是(? )

A.在过M点后小球向左摆到 N点后自由下落
B.在过M点后小球将在 NM之间做自由下落
C.在过M点的瞬间,绳对小球的拉力为小球重力的5倍
D.小球最终将绕Q点来回摆动
参考答案:CD
本题解析:设摆线长OP为l,在P点静止释放后,由机械能守恒定律知,小球通过E点时的速度为:mg
所以vE=
又由于P与 N等高,E N为圆周的部分轨道,任何一点都具有速度,所以选项AB错误.小球在过M点的瞬间,绳对小球的拉力与球的重力的合力提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:FT-mg=m
? ①,
又据机械能守恒定律得:mg
?②,
联立①②得:
FT=5mg,故选项C正确.由于小球第一次过E点后,将在E N点之间某点做斜抛运动,在细绳绷紧的瞬间,由于冲击作用使小球的机械能损耗,下一次小球可能摆不到E点.若下一次小球仍能通过E点,将第二次做斜抛运动,直到机械能小于E=?mgl,而绕Q点来回摆动,所以描述终极状态的选项D正确.综合来看,选项C、D正确.
本题难度:一般
2、计算题 (10分)如图所示,粘有小泥块的小球用长
的细绳系于悬点O,小球静止时距水平地面的高度为h。现将小球向左拉偏一角度
,使其从静止开始运动。当小球运动到最低点时,泥块恰好从小球上脱落。已知小球质量为M,泥块质量为m,且小球和泥块均可视为质点。求:

(1)小球运动到最低点泥块刚要脱落时,小球和泥块运动的速度大小;
(2)泥块脱落至落地在空中飞行的水平距离s;
(3)泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为多大?
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)小球和泥块下摆过程中,绳的拉力不做功,只有重力做功,所以机械能守恒
因此有
(2分)
解得
(1分)
(2)泥块从小球上脱落后以速度
做平抛运动。
设泥块的飞行时间为
,则有:
(2分)
所以泥块飞行的水平距离
(2分)
(3)泥块脱离小球后瞬间,小球在竖直方向受到绳的拉力T和重力
作用,根据牛顿第二定律,有:
(2分)
解得
(1分)
考点:机械能守恒,平抛运动
本题难度:一般
3、选择题 关于匀速圆周运动的下述说法中正确的
是
[? ]
A.角速度不变
B.线速度不变
C
.是匀速运动
D.是变速运动
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球,另一端固定在竖直杆上,当竖直杆以角速度
转动时,小球跟着杆一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为
,下列关于
与
关系的图象正确的是


参考答案:D
本题解析:由重力与绳子的合力提供向心力和受力分析可知
,
,可得
,当
时,w不为零,D对
本题难度:一般
5、选择题 关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( )
A 向心力是根据力的效果命名的
B 向心力可以是多个力的合力,也可以是其中的一个力或一个力的分力
C 对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力
D 向心力的效果是改变质点的线速度大小
参考答案:AB
本题解析:向心力时刻指向圆心,是变力,C错;向心力时刻与速度垂直,效果是改变质点的线速度的方向,D错;
本题难度:简单