班級： 姓名： 學號：


【作答說明】


1、作業(yè)內(nèi)容中第一部分基礎(chǔ)達標為“必做題”，所有同學必需獨立完成。


2、第二部分能力提升為“選做題”，合格考同學選做，等級考同學必做。





【作業(yè)內(nèi)容】


基礎(chǔ)達標


1.火車在某個彎道按規(guī)定運行速度40m/s轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌對車輪皆無側(cè)壓力，若火車在該彎道實際運行速度為50m/s，則下列說法中正確的是（ ）


A.僅內(nèi)軌對車輪有側(cè)壓力


B.僅外軌對車輪有側(cè)壓力


C.內(nèi)、外軌對車輪都有側(cè)壓力


D.內(nèi)、外軌對車輪均無側(cè)壓力


【答案】速度大于規(guī)定速度，將離心，外軌擠壓，選擇B


2.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。則在該彎道處


A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低


B．車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動


C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動


D．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小


【解析】B、車速低于vc，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會向內(nèi)側(cè)滑動．故B錯誤．C、當速度為vc時，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑．


【答案】故C正確


3.如圖所示：光滑的水平面上小球m在外力F的作用下做勻速圓周運動，若小球到達P點時F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運動的說法正確的是（ ）


A.F突然消失，小球?qū)⒀豍a做離心運動


B.F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動


C.F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動


D.F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運動


【答案】ABD正確





4.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒該固定不動，有兩個質(zhì)量分別為mA和mB（mA>mB）的小球緊貼內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列說法錯誤的是（ ）


A.A球的角速度大于B球的角速度


B.A球的線速度大于B球的線速度


C.A球的周期大于B球的運動周期


D．球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力


【解析】


對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖根據(jù)牛頓第二定律，有：F合=mgtanθ，由于質(zhì)量不等，所以不好判斷哪個球?qū)ν脖诘膲毫Υ螅蔇錯誤．A、兩小球所受合力提供圓周運動向心力有，知，軌道半徑大的線速度大，所以球A的線速度大于球B的線速度，故A正確；B、根據(jù)mgtanθ=ma可知，a=gtanθ，相等，故B錯誤；C、兩小球所受合力提供圓周運動向心力有知，軌道半徑大的周期大，所以A的周期大于B的周期，故C錯誤．故選：A


【答案】A





5.一小球以一定的初速度從圖示位置進入光滑軌道，小球先進入圓軌道1，再進入圓軌道2。圓軌道1的半徑為R，圓軌道2的半徑是軌道1的1.6倍，小球質(zhì)量為m。若小球恰好能通過軌道2的最高點B，則小球在軌道1上經(jīng)過最高點A處時對軌道的壓力為（ ）


A. 2mg B.3mg C.4mg D.5mg


【解析】


在B點，由重力提供向心力，由牛頓第二定律得 mg=mv2B2/R ①小球從A到B的過程，由機械能守恒得 2mgR+1/2mv2B=1/2mv2A ②在A點，由牛頓第二定律得 mg+N=mv2A/R ③由①②③得 N=5mg由牛頓第三定律知N’=5mg


【答案】D





6．如圖所示，A中線長為l，小球質(zhì)量為m，B中線長為2l，小球質(zhì)量為m，C中線長為l，小球質(zhì)量為2m.三者都由水平狀態(tài)自由釋放下擺，若三根線能承受的最大拉力一樣，如果A中小球擺到懸點正下方時剛好被拉斷，則B和C中小球在擺向懸點正下方時，懸線是否被拉斷( )


A．B和C都被拉斷


B．B被拉斷而C未被拉斷


C．C被拉斷而B未被拉斷


D．條件不足，無法確定


【解析】假設(shè)小球能擺到懸線正下方，則由機械能守恒，得mgl＝1/2mv2，v2＝2gl.由F－mg＝mv2/R得


F＝mg＋m＝3mg.


故A、B中小球在懸點正下方時拉力均為3mg，而C中小球在懸點正下方時拉力為6mg，所以C中小球在未到達最低點前已被拉斷，B與A情況相同，即在懸點正下方被拉斷，故選A.


【答案】A


7．如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B與水平直軌道相切．一個小物塊自A點由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R＝0.2 m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1 kg小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2.求：小物塊在B點時受圓弧軌道的支持力．





【解析】由機械能守恒定律，得：mgR＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,B)，在B點N－mg＝meq \f(veq \\al(2,B),R)，聯(lián)立以上兩式得N＝3mg＝3×0.1×10 N＝3 N.


【答案】 3 N





8．已知汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)μ為0.40，若水平公路轉(zhuǎn)彎處的半徑為25 m，g取10 m/s2，求汽車轉(zhuǎn)彎時為了使車輪不打滑所允許的最大速度為多少？





【解析】


以汽車為研究對象，汽車受重力、支持力和摩擦力的作用，其中摩擦力提供汽車轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力，





要使汽車不打滑，汽車所需要的向心力不能大于最大靜摩擦力即滑動摩擦力的大小，否則汽車將做離心運動，發(fā)生危險．


作出汽車轉(zhuǎn)彎時的受力示意圖，如圖所示，由以上分析可知


f＝μN＝μmg①


又f≥eq \f(mv2,r)②


由①②兩式可解得：


v≤eq \r(μgr)＝eq \r(0.4×10×25) m/s＝10 m/s.


【答案】 10 m/s








9.光滑水平面上放著物塊A與質(zhì)量為m的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接)，用手擋住B不動，此時彈簧壓縮了一定長度，如圖所示．放手后彈簧將物塊B迅速彈出，B向右運動，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R＝0.5 m，B恰能到達最高點C.取g＝10 m/s2，求物塊B的落點距離C的水平距離．


【解析】


因為物塊B恰能到達半圓軌道的最高點C，所以在最高點時，物塊B只受到重力作用，此時的速度為臨界速度，對物塊B進行受力分析，由牛頓第二定律得


mg＝meq \f(v2,R)，v＝eq \r(gR)①


物塊B離開最高點C后做平拋運動，豎直方向上有：


2R＝eq \f(1,2)gt2，t＝2eq \r(\f(R,g))②


水平方向上有：x＝vt③


聯(lián)立以上三式，解得x＝2R＝1 m


【答案】1 m








能力提升


1.如圖所示，金屬環(huán)M、N用不可伸長的細線連接，分別套在水平粗糙細桿和豎直光滑細桿上，整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩金屬環(huán)始終相對桿不動，下列判斷正確的是（ ）


A.轉(zhuǎn)動的角速度越大，細線中的拉力越大


B.轉(zhuǎn)動的角速度越大，環(huán)N與豎直桿之間的彈力越大


C.轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的彈力相等


D.轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小不可能相等


【答案】








2.如圖所示，用一根長為l=1m的細線，一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑椎體頂端，錐面與豎直方向的夾角θ=37°，當小球在水平面內(nèi)繞椎體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時，細線的張力為FT（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2），求：


（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為多大？


（2）若細線與豎直方向的夾角為60°，則小球的角速度為多大？





【解析】（1）若要小球剛好離開錐面，則小球受到重力和細線拉力如圖所示．小球做勻速圓周運動的軌跡圓在水平面上，故向心力水平．


在水平方向運用牛頓第二定律及向心力公式得：


mgtan θ=mωlsin θ


解得：ω=，即ω0== rad/s．


（2）同理，當細線與豎直方向成60°角時，由牛頓第二定律及向心力公式有：


mgtan α=mω′2lsin α


解得：ω′2=，即ω′===2 rad/s．


【答案】


（1）小球的角速度ω0至少為rad/s．


（2）小球的角速度ω′為2 rad/s．





3.A和B兩物塊（可視為質(zhì)點）放在轉(zhuǎn)盤上，A的質(zhì)量為m。B的質(zhì)量為2m，兩者用長為l的細繩連接，A距轉(zhuǎn)軸距離為l。兩物塊與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)均為μ，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動，開始時，細繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，重力加速度為g，求：


（1）角速度為何值時，繩子上剛好出現(xiàn)拉力；


（2）角速度為何值時，A、B開始與轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對滑動。


【解析】


（1）當B達到最大靜摩擦力時，繩子開始出現(xiàn)彈力，kmg=m?2Lω2，解得時，繩子具有彈力。


（2）當A所受的摩擦力達到最大靜摩擦力時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，對A有：kmg-T=mLω2，對B有：T+kmg=m?2Lω2，，當ω＞2rad/s時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動。








【批改記錄】





【反思訂正】

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