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1、选择题 用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子,各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么( )
A.两个球以相同的周期运动时,长绳易断
B.两个球以相同的线速度运动时,长绳易断
C.两个球以相同的角速度运动时,长绳易断
D.无论如何,长绳易断
参考答案:A、绳子的拉力提供向心力,两个球以相同的周期运动时,根据F=mr4π2T2知,绳子越长,向心力越大,则绳子拉力越大,绳子越容易断.故A正确.
B、根据F=mv2r知,两球的线速度相等,绳子越长,向心力越小,知短绳易断.故B错误.
C、根据F=mrω2知,两球的角速度相等,则绳子越长,向心力越大,则绳子拉力越大,绳子越容易断.故C正确.
D、在线速度一定时,短绳易断,在角速度或周期一定时,长绳易断.故D 错误.
故选AC.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线连着的质量相等的物体A和B,它
们与盘间的动摩擦因数相等。当圆盘转速加快到两物体刚要滑动且尚未滑动的状态时,烧断细
线,则两物体的运动情况是

[? ]
A.两物体均沿切线方向滑动
B.两物体均沿半径方向做远离圆心的
运动
C.两物体随盘一
起做匀速圆
周运动,不发生滑动
D.物体A随盘一起做匀速圆周运动,不发生滑动
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图长L=0.5m质量不计的杆下端固定在O点,上端连着球A,球A质量为m=2kg,A绕O在竖直面做圆周运动.
(1)若小球A过最高点时速率若为1m/s,求此时球对杆的作用力大小和方向;
(2)若小球A过最高点速度为4m/s时,求此时球对杆的作用力大小和方向.
参考答案:(1)对小球受力分析,受重力、杆的弹力(假设向下),合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有
mg+F=mv2L
代入数据,解得
F=mv2L-mg=-16N
负号表示此时球对杆的作用力方向与假设的方向相反,即向上,大小为16N;
根据牛顿第三定律,杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等;
故此时球对杆有16N的向下的弹力.
(2)再次对小球受力分析,受重力、杆的弹力(假设向下),合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有
mg+F=mv2L
代入数据,解得
F=mv2L-mg=44N>0,即假设成立,杆对球的弹力向下;
根据牛顿第三定律,杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等;
故此时球对杆的作用力向上,大小为44N.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,求小球做匀速圆周运动的周期.

参考答案:如图小球的受力如右图所示

,由牛顿第二定律得:
? mgtanθ=m4π2rT2
由图可知,小球圆周运动的半径:r=Lsinθ
联立解得:T=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 轻杆一端固定在光滑水平轴O上,另一端固定一质量为m的小球,如图所示.现给小球一初速度v,使其在竖直平面内做圆周运动,且刚好能通过最高点P.则下列说法正确的是( )
A.小球在最高点时对村杆的作用力为mg
B.小球在最高点时对杆的作用力为零
C.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定增大
D.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定减小