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1、计算题 如图所示,匀速转动的水平转台上,沿半径方向放置两个用细线相连的小物块A、B(可视为质点),质量分别为
kg、
kg;细线长
m,A、B与转台间的动摩擦因数
。开始转动时A放在转轴处,细线刚好拉直但无张力, 重力加速度
m/s2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:

(1)使细线刚好拉直但无张力,转台转动的最大角速度
为多少;
(2)使A、B能随转台一起匀速圆周运动,转台转动的最大角速度
为多少
参考答案:(1)1rad/s(2)2rad/s
本题解析:(1)当转台角速度为ω1时,B与转台间摩擦力恰好达最大静摩擦力,细绳的弹力刚好为零;有:
带入数值解得:ω1=1rad/s
(2)当转台角速度为ω2时,A、B与转台间摩擦力都达最大静摩擦力,则:
对A有:
;对B有:
带入数值解得:ω2=2rad/s
考点:牛顿第二定律;圆周运动的规律.
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,轻杆长1m,其两端各连接质量为1kg的小球,杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直面内转动,控制外部环境使A球转到最低点时速度大小为4m/s,此时B球的速度大小为 ,轴与杆之间的作用力大小为 。(g=10m/s2)
参考答案: 1m/s ; 35N
本题解析:A球的角速度为
,AB角速度相同,B的线速度为
,设B受到杆的作用力为F,
,以A球为研究对象
,轴与杆之间的作用力大小为35N
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接,BC为导轨的直径,与水平面垂直,导轨半径为R=0.4m,一个质量为m=2.0kg的小球将弹簧压缩至A处.小球从A处由静止释放被弹开后,以速度v=6m/s经过B点进入半圆形轨道,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:

(1)释放小球前弹簧的弹性势能;
(2)小球到达C点时的速度大小;
(3)小球由B到C运动过程中克服阻力做的功.
参考答案:(1)36J.(2)2m/s (3)16J.
本题解析:(1)释放小球前弹簧的弹性势能等于小球得到的动能:
;
(2) 小球到达C点时,根据牛顿定律:
,解得:
(3)小球由B到C运动过程,由动能定理:
解得:Wf=16J
考点:牛顿第二定律;动能定理的应用.
本题难度:一般
4、选择题 如题图所示,一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动,在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面,整个过程小球相对框架没有发生滑动,A与B到轴的距离相等,则下列说法错误的是

A.框架对A的弹力方向可能垂直框架向下
B.框架对B的弹力方向只能垂直框架向上
C.A与框架间可能没有摩擦力
D.A、B两球所受的合力大小相等
参考答案:C
本题解析:AB两个小球做匀速圆周运动,它们的合力充当向心力,轨道半径,质量,角速度均相等,所以向心力或者合力大小相等,D正确;框架对AB小球的弹力方向只能是垂直杆方向,因为合力指向圆心,所以对A球的支持力为垂直杆向下,对B球的支持力为垂直杆向上,AB正确;假设A与框架之间没有摩擦力,则A球只受到垂直杆向下的弹力和重力,所以合力不可能指向圆心,故A与框架之间一定存在摩擦力,C错误,
让选错误的,故选C
点评:关键是对小球受力分析,根据合力充当向心力判断,
本题难度:简单
5、简答题 如图6—5—2所示,直径为d的纸质圆筒,以角速度ω绕轴O高速运动,有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹穿过圆筒时间小于半个周期,在筒上先、后留下a、b两个弹孔,已知ao、bo间夹角为φ弧度,则子弹速度是多少?
参考答案:dω/(π-φ)
本题解析:子弹在a处进入筒后,沿直径匀速直线运动,经t=d/v时间打在圆筒上,在t时间内,圆筒转过的角度θ=ωt=π-φ,则d/v=(π-φ)/ω,v=dω/(π-φ)
本题难度:简单