高考物理题《向心力与向心加速度》高频试题巩固(2017年最新版)(八)
2017-08-07 15:09:06
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球到达P点时F突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是( ) A.F突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动 B.F突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.F突然变大,小球将沿轨迹pb做离心运动 D.F突然变小,小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心
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参考答案:A、在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,A正确; B、当向心力减小时,将沿Bb轨道做离心运动,B错误; C、F突然变大,小球将沿轨迹Bc做向心运动,故C错误; D、F突然变小,小球将沿轨迹Bb做离心运动,故D错误; 故选A.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 下列有关匀速圆周运动的说法正确的是( ) A.做匀速圆周运动的物体受到的合外力不一定为零 B.做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向不一定与速度方向垂直 C.做匀速圆周运动的物体的加速度一定是恒定 D.做匀速圆周运动的物体的速度大小一定是恒定
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 由于地球的自转,使静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动.对这些随地球做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是( ) A.所处地点对应的纬度角越大,速度也越大 B.所处地点对应的纬度角越大,向心加速度也越大 C.周期等于地球自转的周期 D.重力提供向心力
参考答案:A、纬度角越大,运动的半径越小,由于共轴,角速度相同,则线速度越小.故A错误. B、随地球一起自转的加速度等于向心加速度,a=rω2,方向指向地轴,纬度角越大,向心加速度越小,故B错误; C、物体随地球自转,都是绕地轴转动,所以向心力都指向地轴,且周期与地球的自转周期相同.故C正确; D、地球对它的万有引力的指向地轴的分力提供向心力,故D错误; 故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与y的方向成45°角.当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的P点处时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同.求: (1)粒子从O点射入磁场时的速度v; (2)匀强电场的场强E0和匀强磁场的磁感应强度B0. (3)粒子从O点运动到P点所用的时间.
参考答案:若粒子第一次在电场中到达最高点P,则其运动轨迹如图所示. 粒子在O点时的速度大小为v,OQ段为圆周,QP段为抛物线.根据对称性可知,粒子在Q点时的速度大小也为v,方向与x轴正方向成45°角,可得: V0=vcos45°? 解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成,两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者的连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示,引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T. (1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m"的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2.试求m′(用m1、m2表示) (2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式.
参考答案:(1)设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2,由题意知,A、B做匀速圆周运动的角速度相同,其为ω. 由牛顿运动定律, 对A:FA=m1ω2r1?对B:FB=m2ω2r2?FA=FB 设A、B之间的距离为r又r=r1+r2,由上述各式得r=m1+m2m2r1① 由万有引力定律,有FA=Gm1m2r2 将①代入得FA=Gm1m32(m1+m2)2r2 令FA=Gm1m′r12 比较可得m′=m32(m1+m2)2② (2)根据题意,可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m"的星体对它的引力,由牛顿第二定律,有Gm1m′r12=m1v2r1③ 得? m′=r1v2G④ 又可见星A的线速度大小v=2πr1T⑤ 由④⑤得,m′=v3T2πG 由②⑤可得m32(m1+m2)2=v3T2πG 答:(1)O点处星体质量为m′为m32(m1+m2)2. ? (2)暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式为v3T2πG
本题解析:
本题难度:一般
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