- 生活中的圆周运动
- 共107题
18.如图所示,固定斜面AB.CD与竖直光滑圆弧BC相切于B.C点,两斜面的倾角θ=37°,圆弧BC半径R=2m.一质量m=1kg的小滑块(视为质点)从斜面AB上的P点由静止沿斜面下滑,经圆弧BC冲上斜面CD.已知P点与斜面底端B间的距离L1=6m,滑块与两斜面间的动摩擦因数均为μ=0.25,g=10m/s2.求:
(1)小滑块第1次经过圆弧最低点E时对圆弧轨道的压力;
(2)小滑块从静止开始下滑到第n次到达B点的过程中在斜面AB上运动通过的总路程.
正确答案
(1)小滑块由P运动到E点:
经E点:
解得FN=38N
滑块对轨道的压力38N,方向竖直向下
(或者指出根据牛顿第二定律)
(2)L1、L2、L3……构成公比为的等比数列
设从静止开始下滑到第次到达B点的过程中在斜面AB上运动通过的总路程为
。
当为奇数时,总路程
…
=
m=
m
当为偶数时,总路程
部…
=
m=
m
解析
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知识点
19.一人用一根长L=1m,最大只能承受T=46N拉力的轻绳子,拴着一个质量m=1kg的小球(不考虑其大小),在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地高H=21m,如图所示,若小球运动到达最低点时绳刚好被球拉断,(g=10m/s2)求
(1)小球到达最低点的速度大小是多少?
(2)小球落地点到O点的水平距离是多少?
正确答案
(1)v=6m/s 在最低点,小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力,T-mg=mv2/r
绳子要断开,拉力达到最大值46N,带入数据得v=6m/s
(2)因为在最低点的速度是水平的,所以断开后,小球做平抛运动,抛出点离地面的高度为h=(21-1)m=20m,由平抛运动规律得:竖直方向h=gt2 水平方向x=v0t
代入数据得x=12m。
解析
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知识点
5.质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
选考题(请考生在物理、化学、生物三科中每科选一道题作答)
33.略
34.【物理——选修3-4】
(1)下列说法正确的是( )
A.摆钟偏快时可缩短摆长进行校准
B.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
D.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些
E.光从水中射入玻璃中,发现光线偏向法线,则光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度
(2)如图所示,折射率为的两面平行的玻璃砖,下表面涂有反射物质,右端垂直地放置一标尺MN。一细光束以
角度入射到玻璃砖的上表面,会在标尺上的两个位置出现光点,若两光点之间的距离为a(图中未画出),则光通过玻璃砖的时间是多少?(设光在真空中的速度为c,不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射)
35.【物理——选修3-5】
(1)下列说法正确的是___________
A.放射性元素的半衰期随温度升高而减小
B.光和电子都具有波粒二象性
C.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为m
D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
E. 比结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定
(2)如图所示,在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上。现有很小的滑块A以初速度 v0 从右端滑上B并以
的速度滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,试求:
①木板B上表面的动摩擦因数μ
②圆弧槽C的半径R
33.选考题(请考生在物理、化学、生物三科中每科选一道题作答)33.略 34.【物理——选修3-4】
(1)下列说法正确的是( )
35.【物理——选修3-5】
(1)下列说法正确的是___________
正确答案
正确答案
6. 如图甲所示,轻杆一端与质量为1 kg、可视为质点的小球相连,另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动。现使小球在竖赢平面内做圆周运动,经最高点开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度w随时间f的变化关系如图乙所示,A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点,该三点的纵坐标分别是1、0、-5。g取10,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
正确答案
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知识点
22.如图所示,AB为倾角的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于B点,P、0两点在同一竖茛线上,轻弹簧一端固定在A点,另一 0由端在斜面上C点处,现有一质量m = 2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)释放,物块经过C点后,从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为
(式中X单位是m,t单位是s),假设物块笫一次经过B点后恰能到达P点,
,g取1Om/s2。
试求:
(1) 若,试求物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功;
(2) B、C两点间的距离x
(3) 若在P处安装一个竖直弹性挡板,小物块与挡板碰撞时间极短且无机械能损火,小物块与弹簧相互作用不损失机械能,试通过计箅判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?
正确答案
解析
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知识点
如图所示,足够高的竖直墙壁M、N之间有一根水平光滑细杆,在杆上A点的左侧某位置处套有一细环,一质量为m的小球用长为L的轻质细绳系在环上,墙壁上的B点与小球等高,现让环与小球一起以速度v向右运动,环运动到A点被挡住而立即停止。已知杆上A点离墙壁N的水平距离为,细绳能承受的最大拉力为2.5mg。不计空气阻力,则下列说法中正确的是:
正确答案
解析
略
知识点
25.如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍。两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
⑴物块B在d点的速度大小;
⑵物块A滑行的距离。
正确答案
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知识点
21.如图甲所示,质量相等大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来,使小球a在竖直平面内来回摆动,小球b在水平面内做匀速圆周运动,连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为θ,运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是()
正确答案
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知识点
18. 游乐场中有一种叫“空中飞椅”的设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋,若将人和座椅看成质点,简化为如图所示的模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO'转动,已知绳长为L,质点的质量为m,转盘静止时悬绳与转轴间的距离为d。让转盘由静止逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,则质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为( )
正确答案
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知识点
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