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1、选择题 三个物体A、B、C放在旋转圆台上,A的质量为2m,B和C的质量均为m ,A、B离转轴为R,C离转轴为2R,三个物体与旋转圆台摩擦因数均为
,当圆台匀速旋转时A、B、C均没有滑动,则下列说法正确的是:(?)
A:圆台匀速旋转时A的向心加速度最大;
B:圆台匀速旋转时C物体的摩擦力最小;
C:若圆台转速逐渐增大时,C比B先滑动;
D:若圆台转速逐渐增大时,B比A先滑动;
参考答案:C
本题解析:该圆台以恒定的角速度ω作匀速圆周运动。由于三个物体都是由静摩擦力提供向心力,所以知道它们做圆周运动时的向心力就可知道它们的静摩擦力的大小。
,
,
,由此可知道物A和物C所受到的向心力是相等的,即物A和物C的静摩擦力的大小相等,且大于B物体所受的摩擦力。所以B错。另外,我们可以计算出三个物体的最大静摩擦力分别是
,
,
。当圆台以ω旋转时,已经达到了C物的最大静摩擦力,即
,但对于物A的向心力为
,当ω增大一点,物C所受到的向心力就要大于物C的最大静摩擦力,所以C要飞出圆台,但物A还有更大的静摩擦力可以提供它做圆周运动的向心力,所以物C比物A先滑动,所以选项C正确。
本题难度:简单
2、选择题 如图所示是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s,则自行车前进的速度大小为( ).

A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:前进速度即为Ⅲ轮的线速度,由同一个轮上的角速度相等,同一条线上的线速度大小相等可得:ω1r1=ω2r2,ω3=ω2,再有ω1=2πn,v=ω3r3,所以v=
.
点评:本题难度较小,皮带传动装置问题要注意两点:一是同一皮带上线速度相等,二是同一转盘上角速度相等
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,从A、B两物体做匀速圆周运动
时的向心加速度随半
径变化的关系图线中可以看出

[? ]
A.B物体运动时,其线速度的大小不变
B.B物体运动时,其角速度不变
C.A物体运动时,其角速度不变
D.A物体运动时,其线速度随r的增大而减小
参考答案:A、B:B图中a与r成正比,则由向心加速度公式a=ω2r可知,B物体运动的角速度保持不变,故A错误,B正确;
C、D:A图中a与r成反比,则由向心加速度公式a=
可知,A物体的线速度大小不变,故CD错误.故选:B.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现让环与球一起以
的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L。不计空气阻力,已知当地的重力加速度为g。试求:
(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小;
(2)在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
参考答案:绳对小球的拉力大小为F=3mg
球的第一次碰撞点距B的距离为
本题解析:(1)在环被挡住而立即停止后小球立即以速率v绕A点做圆周运动,根据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有
解得绳对小球的拉力大小为F=3mg
(2)根据上面的计算可知,在环被A挡住的瞬间绳恰好断裂,此后小球做平抛运动.
假设小球直接落到地面上,则
球的水平位移
所以小球先与右边的墙壁碰撞后再落到地面上
设球平抛运动到右墙的时间为
,则
小球下落的高度
所以球的第一次碰撞点距B的距离为
。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,半径为R的圆形光滑轨道置于竖直平面内,一质量为m的金属圆环在轨道上可以自由滑动,以下说法不正确的是? (? )

A.要使小环做完整的圆周运动,小环在最低点的加速度应大于4g
B.要使小环做完整的圆周运动,小环在最低点的速度应大于
C.如果小环在最高点时速度大于
,则小环挤压轨道内侧
D.小环在最低点时对轨道压力一定大于重力
参考答案:B
本题解析:小环能通过最高点的最小速度为零,由机械能守恒可知在最低点的最小速度为
,选项A正确;小环在最低点的最小速度为
,选项B错误;当小环在最高点时速度大于
,小环受到竖直向下的弹力作用,选项C正确;在最低点由于加速度竖直向上,由牛顿第二定律可知选项D正确;故选B
点评:本题难度较小,本题难度较小,掌握有支撑物和没有支撑物中圆周运动的临界条件是关键
本题难度:简单