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1、计算题 (10分)如图所示,粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑1/4圆弧轨道相切于B点,静止于A处m =1kg的物体在大小为10N方向与水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动,到达B点时立刻撤去F,物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点,然后返回经过B处的速度vB=15m/s.已知SAB =15m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)物体到达C点时对轨道的压力;
(2)物体与水平面的动摩擦因数μ。
参考答案:(1)130N;(2)0.125
本题解析:(1)设物体在C处的速度为vC,由机械能守恒定律有:mgR+
mvC2=
mvB2 ①
在C处,由牛顿第二定律有:FC=m
②(2分)
联立①②并代入数据解得: 轨道对物体的支持力FC=130N(1分)
根据牛顿第三定律,物体到达C点时对轨道的压力FC′=130N(1分)
(2)由于圆弧轨道光滑,物体第一次通过B处与第二次通过的速度大小相等(1分)
从A到B的过程,由动能定理有:F con37°SAB
本题难度:一般
2、选择题 关于曲线运动中,下列说法正确的是 ( )
A.加速度方向一定不变
B.加速度方向和速度方向始终保持垂直
C.不论加速度大小变与不变,只要加速度与初速度不共线就一定做曲线运动
D.加速度方向总是指向圆形轨迹的圆心
参考答案:C
本题解析:做曲线运动的条件是:加速度与初速度不共线(不论加速度大小变与不变),C正确
做曲线运动的物体加速度方向不一定不变,例如匀速圆周运动,A错误
加速度方向和速度方向不一定始终保持垂直,例如平抛运动,B错误
加速度方向不一定总是指向圆形轨迹的圆心,例如非匀变速圆周运动,D错误
故选C
本题难度:简单
3、选择题 物体做圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是平衡状态
B.向心力是一种性质力
C.向心力只改变物体的速度方向,不改变物体速度大小
D.物体做圆周运动所受的合外力一定是向心力
参考答案:A、做圆周运动的物体必然存在向心力和向心加速度,所以圆周运动不会是平衡状态.故A错误;
B、向心力是根据力的作用效果来命名的,是一种效果力,故B错误;
C、向心力的方向始终指向圆心,始终与速度的方向垂直,所以向心力不会对物体做功,故C正确;
D、匀速圆周运动的合外力指向圆心,变速圆周运动向心力指向圆心,但合外力不指向圆心,如竖直面内的圆周运动,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是(? )
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C.物体做匀速圆周运动是变加速曲线运动
D.做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态
参考答案:C
本题解析:匀速圆周运动是速度大小恒定,方向时时刻刻在变的运动,所以不是匀速运动,A错误;
匀速圆周运动的合力时时刻刻指向圆心,合力是变力,所以不是匀变速曲线运动,而是变加速曲线运动,B错误,C正确;合力不为零,则物体不是处于平衡状态,D错误
故选C
点评:匀速圆周运动是一种特殊的曲线运动,匀速两个字只是代表速度大小不变,
本题难度:简单
5、计算题 A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B的质量的一半,A的轨道半径是B轨道半径的一半,当A转过60°角时时间内,B转过了45°角,则
(1)A物体的向心加速度与B的向心加速度之比为多少?
(2)A物体的向心力与B的向心力之比为多少?
参考答案:(1)8:9
(2)4:9
本题解析:略
本题难度:简单