1、(答题时间:30分钟)1. 如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是( )A. 小球受重力、细绳的拉力和向心力作用B. 小球受重力、细绳的拉力的作用C. 越大,小球运动的线速度越大D. 越大,小球运动的线速度越小2. 如图所示,半径为R的圆筒绕竖直中心轴OO转动,小物块A靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为,现要使A不下落,则圆筒转动的角速度至少为 ( )A. B. C. D. 3. 冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿
2、半径为R的圆周滑行的运动员,其安全速度的最大值是( )A. B. C. D. 4. 用一根细线一端系一可视为质点的小球,另一端固定在一光滑圆锥顶上,如下图所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力为T,则T随2变化的图象是下图中的( ) 5. 在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m12m2,用细线把两球连起来,当盘架匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,如下图所示,此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为( )A. 11 B. 1 C. 21 D. 126. 套着弹簧与小球P的粗糙细杆固定在如图所示的装置上,弹簧的一端固定在装置的A点,另一端连接一质量为m的小球P,当整个装置
3、静止时,弹簧处于拉伸状态,小球P离A点的距离为4L,离B点的距离为2L,那么当整个装置绕竖直中心轴以角速度匀速转动时,下列说法正确的是( )A. 小球P一定会更靠近B点 B. 小球P可能相对B点距离不变 C. 小球P受到的合力可能为 D. 小球受到的静摩擦力一定变小7. 如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R0.5 m,离水平地面的高度H0.8 m,物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g10 m/s2。求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;(2)物块
4、与转台间的动摩擦因数。8. 如图所示,竖直杆AB上的P点用细线悬挂着一个小铅球,球的半径相对线长可忽略不计,已知线长为L1.25m。当AB杆绕自身以4rad/s转动时,小球在细线的带动下在水平面上做圆锥摆运动。求:细线与杆AB间的夹角的大小。(g10m/s2)1. BC 解析:小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,所以A错误,B正确;向心力大小为:,小球做圆周运动的半径为:,则由牛顿第二定律得:,得到线速度:,越大,、越大,故小球运动的速度越大,C正确,D错误。2. D 解析:物体A随桶做匀速圆周运动,则竖直方向:,水平方向:,联立解得:,选项D正确。3. B 解析:由题意可知,最大
5、静摩擦力为重力的k倍,所以最大静摩擦力等于kmg,设运动员的最大的速度为v,则:,解得:,B正确。4. B 解析:设绳长为L,锥面与竖直方向夹角为,当0时,小球静止,受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡,Tmgcos0,所以A项不正确。增大时,T增大,N减小,当N0时,角速度为0。当0时,由牛顿第二定律得,TsinNcosm2Lsin,TcosNsinmg,解得Tm2Lsin2mgcos;当0时,小球离开锥子,绳与竖直方向夹角变大,设为,由牛顿第二定律得Tsinm2Lsin,所以TmL2,此时图象的反向延长线经过原点。可知T2图线的斜率变大,所以B项正确,CD错误。故选B。5. D 解析:由
6、于细线的拉力等于两球做圆周运动的向心力,则,故,选项D正确。6. BC 解析:由题意知AB之间距离为6L,则OB3L,则OP3L2LL,若,则小球P相对B点距离不变,小球P受到的合力为;若小球转动的角速度比较大,则小球需要的向心力较大,可能会受到向左的较大的静摩擦力,因此小球受到的静摩擦力不一定变小,所以正确选项为B、C。7. (1)1 m/s(2)0.2解析:(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有Hgt2在水平方向上有sv0t由式解得,代入数据v01 m/s。(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有fmmfmNmg由式解得,代入数据0.2。8. 解析:对小球进行受力分析,如图所示:合外力提供向心力,根据牛顿第二定律及向心力公式有: 又有:由以上两式得: 所以60第 2 页