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1、计算题 如图水平固定放置的平行金属板M、N,两板间距为d。在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O系有一长r=d/4的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。两板间有一竖直向下的匀强电场,匀强电场大小E=3mg/q。小球在最低点A处于静止。求:

(1)小球静止时细线拉力T大小;
(2)若电场大小保持不变,方向变为竖直向上,要使得小球在竖直平面内绕O点恰好能做完整的圆周运动,在A位置至少给小球多大的初速度v0。
(3)小球恰能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动.当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,小球恰好从平行金属板M的左边缘飞出,求平行金属板的长度L?
参考答案:(1)4mg , (2)
, (3)
本题解析:(1)由力的平衡条件有
4mg;
(2)由
,代入数值有,
;
(3)小球做圆周运动中拉力不做功,由动能定理有
,可得B点小球的速度为
,细线突然断开后小球做类平抛运动,竖直方向为初速度为零的匀加速运动,由
,代入数值得
,水平方向有
,代入数值有
。
考点:本题考查了动能定理、抛体运动的概念
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,B是竖直平面内四分之一圆周轨道的最低点,由于圆轨道的动摩擦因数是变化的,小球沿轨道从A到B的过程中做匀速圆周运动。在小球从A到B的运动过程中,下列说法中正确的是

A.小球所受的合外力大小不变
B.重力的功率逐渐减小
C.摩擦力的功率逐渐增大
D.小球对轨道的压力大小不变
参考答案:AB
本题解析:在运动过程中,由于是匀速圆周运动,所以根据
可知,向心力大小不变。根据
,由于夹角从0变为90°,所以重力功率减小,AB均对。在运动过程中摩擦力与速度方向始终相反,即夹角为180°,由于不同位置支持力不一样,所以摩擦力也不同,即功率不同,所以通过上述分析CD错。
点评:本题考查了匀速圆周运动的分析,由于题目中指明是匀速圆周运动,所以支持力时刻变化,即摩擦力大小时刻变化,通过公式便可得知结果。
本题难度:一般
3、选择题 下列说法中正确的是
A.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的
B.向心力的方向不一定指向圆心,是根据力的作用效果命名的
C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力或是其分力充当
D.向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小
参考答案:CD
本题解析:做匀速圆周运动的物体,其向心力方向总是指向圆心,A错;B错;向心力不是受到的力,是根据效果命名的,有可能是合力,也有可能是分力,还有可能是某一个力,C对;向心力时刻与速度垂直,所以只改变速度的方向,不改变速度的大小,D对;
本题难度:简单
4、选择题 如右图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动而没有相对滑动,图中c方向沿半径指向圆心,a与c垂直,下列说法正确的是 ( )

A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为d方向
B.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为b方向
C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为c方向
D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为a方向