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1、选择题 如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为

[? ]
A.(2m+2M)g
B.Mg-2mv2/R
C.2m(g+v2/R)+Mg
D.2m(v2/R-g)+Mg
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 经过用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识.双星系统由两个星体构成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统来处理.现根据对某一双星系统的光度学测量确定:该双星系统中每个星体的质量都是m,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动.
(1)试计算该双星系统的运动周期T计算;
(2)若实际上观测到的运动周期为T观测,且T观测:T计算=1:
(N>1).为了解释T观测与T计算的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质.作为一种简化模型,我们假定在以这两个星体连线的中点为圆心、为半径的一个球体内均匀分布着这种暗物质.若不考虑其他暗物质的影响,请根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度.(球的体积V=πr3,式中r为球半径)
参考答案:(1)由于每个星体的线度都远小于两星体之间的距离,满足万有引力定律的使用条件.
双星均绕它们连线的中点做匀速圆周运动,其运动的周期为T计算,万有引力提供向心力:Gm2L2=m?(2πT计算)2?L2;
解得?T计算=πL
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (14分)如图所示,长为L1的轻质绳子(质量不计),一端系一质量为
的小球(球大小不计),绕绳的另一端O恰能在竖直平面内做圆周运动。

(1)求小球过最高点A的速度?
(2)如果最低点B的速度与最高点A存在VB2=VA2+4gL1求小球在B点所受绳子的拉力?
(3)如果最低点B到水平面D点距离为L2,在上述(1)和(2)条件下A点或B点释放小球,他们落地点到水平面D点的水平位移相等,求L1和L2的关系?
参考答案:(1)
(2)6mg(3) L1=2L2
本题解析:(1)小球过最高点Amg=mv2/r……………………………(2分)?
VA=
………………………………(1分)
(2)小球在B点所受绳子的拉力F-mg="mVB2/L1" ………(2分)?
F=6mg…………………(1分)
(3)在B点? X="VB" t(1)…………………………………(1分)?
L2="1/2" gt2 (2)……………………………(1分)
在A点? X="VA" t1? (3)………………………………(1分)?
2 L1 +L2 ="1/2" g t12? (4) ………………(1分)
由题设条件VB2="VA2+4gL1" (5)………………………(1分)
由(1) (2) (3) (4) (5)得? L1=2L2? ………………(3分)
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,在匀速转动的水平转盘上,有一个相对于盘静止的物体,随盘一起转动,关于它的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.只受到重力和盘面的支持力的作用
B.只受到重力、支持力和静摩擦力的作用
C.除受到重力和支持力外,还受到向心力的作用
D.受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用