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1、计算题 杂技演员在做“水流星”表演时,用一根细绳两端各系一只盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在竖直面内做半径相同的圆周运动,如图所示.杯内水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm ,g=10m/s2.求:

(1)在最高点水不流出的最小速率.
(2)水在最高点速率v=3 m/s时,水对杯底的压力大小.
参考答案:(1)
m/s(或者1.73m/s) (2)10N
本题解析:(1)当杯子运动到最高点时,水恰好不流出时速率最小,此时由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:
由题设知,杯子圆周运动的半径为
两式联立解得:
(2)以杯中水为研究对象,设在最高点时杯底对水的弹力为F,由水的重力和杯底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律得水对杯底的压力大小为10N。
本题难度:一般
2、计算题 (12分)如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.

求:(1)小球从管口飞出时的速率.
(2)小球落地点到P点的水平距离.
参考答案:(1)
或
? (2) 
本题解析:本题小球在运动过程中虽然机械能守恒,但不知道初速度
,所以得用圆周运动规律和平抛运动规律求解
(1)分两种情况,当小球对管下部有压力时,则有
①?
当小球对管上部有压力时,则有
②
(2)小球从管口飞出做平抛运动,由平抛运动规律



?


①② ③④各3分。
点评:中等难度。物体运动过程中,各个阶段参与了不同的运动,要充分考虑各阶段运动的特点,根据相关的规律列方程求解.
本题难度:一般
3、选择题 关于匀速圆周运动的判断,下列说法中正确的是
[? ]
A.角速度不变
B.线速度不变
C.向心加速度不变
D.周期不变
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 一质量为m=2 kg的小球从光滑的斜面上高h=3.5 m处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径R=1 m的光滑圆环,如图所示,求:
小球滑到圆环顶点时对圆环的压力的大小;

参考答案:40N
本题解析:小球从开始下滑至滑到圆环顶点的过程中,只有重力做功,故可用机械能守恒定律(或动能定理)求出小球到最高点时的速度,再由牛顿第二定律求压力.
由机械能守恒定律有
mg(h-2R)=
mv2
小球在圆环最高点时,由牛顿第二定律,得
FN+mg=m
联立上述两式,代入数据得FN=40N
考点:本题考查了机械能守恒定律,向心力
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球作圆周运动时的速度(VA、VB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对锥壁的压力(NA、NB)的说法正确的是( )
A.VA>VB
B.ωA>ωB
C.aA>aB
D.NA>NB