微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、计算题 小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图中的θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线速度v、周期T的关系。(小球的半径远小于R。)
参考答案:θ越大(即轨迹所在平面越高),v越大,T越小。
本题解析:小球做匀速圆周运动的圆心在和小球等高的水平面上(不在半球的球心),向心力F是重力G和支持力N的合力,所以重力和支持力的合力方向必然水平。如图所示有:
,由此可得:
,(式中h为小球轨道平面到球心的高度)。可见,θ越大(即轨迹所在平面越高),v越大,T越小。
本题难度:简单
2、选择题 下列关于圆周运动的说法中正确的是
A.作匀速圆周运动的物体,所受合外力一定指向圆心
B.作匀速圆周运动的物体,其加速度是不变的
C.作圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心
D.作圆周运动的物体,所受合外力是不变的
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:简单
3、计算题 (12分)随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如图10所示.(重力加速度g取10 m/s2)

(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少?
(2)若取sinθ=
,r=60 m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯道部分
汽车行驶的最大速度是多少?
参考答案:(1)
(2)14.6 m/s
本题解析:(1)受力分析如图所示,

竖直方向:
FNcosθ=mg+Ffsinθ;
水平方向:
FNsinθ+Ffcosθ=m
,
又Ff=μFN,
可得v=
.
(2)代入数据可得:v="14.6" m/s.
本题难度:一般
4、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
5、选择题 如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨.则其通过最高点时( )
A.小球对圆环的压力大小等于mg
B.小球受到的向心力等于重力
C.小球的线速度大小等于
D.小球的向心加速度大小等于g