高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是

A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B．人在最高点时对座位仍可能产生压力

C．人在最低点时对座位的压力等于mg

D．人在最低点时对座位的压力大于mg

如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量m，带电量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则圆心点电荷带电量Q＝________.

组成星球的物质是靠万有引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是

A．	B．
C．	D．

如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5，直径d="1.8" m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，为h="0.65" m，开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动，取g="10" m/s²，求：

(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力；
(2)小物块落地点距车左端的水平距离。

2011年10月16日，在东京体操世锦赛男子单杠决赛中，邹凯、张成龙分别以16.441分和16.366分包揽冠亚军，假设邹凯的质量为60 kg，他用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。此过程中，邹凯在最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力，取g="10" m/s²)(   )

A．600 N

B．2400 N

C．3000 N

D．36000N

2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（   ）

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功

“嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心发射，将实现“落月”的新阶段。若已知引力常量G，月球绕地球做圆周运动的半径r₁、周期T₁“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道(见图)半径r₂、周期T₂，不计其他天体的影响，则根据题目条件可以(     )

A．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量

B．求出地球与月球之间的万有引力

C．求出地球的密度

D．得出

如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，人造卫星在轨道1上的速度为v₁，在轨道2上a点的速度为v_2a，在轨道2上b点的速度为v_2b，在轨道3上的速度为v₃，则以上各速度的大小关系是(    )

A．v1＞v2a＞v2b＞v3

B．v1＜v2a＜v2b＜v3

C．v2a＞v1＞v3＞v2b

D．v2a＞v1＞v2b＞v3

2010年 10 月 26 日 21时 27 分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制，卫星成功由轨道半径为 r、周期为 T_l的极月圆轨道进入远月点距离为 r、周期为T₂的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备，轨道如图所示． 则“嫦娥二号” (    )    

A．在圆轨道运行周期T1小于它在椭圆轨道运行周期T2

B．经过圆轨道上 B 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率

C．在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的加速度大小相等

D．在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的机械能相等

2012年5月6日，天空出现“超级大月亮”，月亮的亮度和视觉直径都大于平常，如图，究其原因，月球的绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆，当天月球刚好运动到近地点．结合所学知识判断下列与月球椭圆轨道运动模型有关的说法中正确的是

A．月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期

B．月球在远地点的线速度小于地球第一宇宙速度

C．月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度

D．月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能

如图所示，A为处于地球赤道上物体，为地球同步卫星，B为另一颗待轨地球卫星，其轨道为椭圆，且与的轨道共面．、B的轨道在C点相切，则下列说法中正确的是（   ）

A．A和做圆周运动均是由万有引力提供向心力

B．A和做圆周运动的轨道共面

C．地球处于B轨道的中心

D．、B到达C时的速率不同

如图，一个质量为0．6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0．3m ， θ="60" ⁰，小球到达A点时的速度 v="4" m/s 。（取g ="10" m/s²）求：

（1）小球做平抛运动的初速度v₀；
（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R， AB为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧。一个质量为m电荷量为 -q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是

A．小球一定能从B点离开轨道

B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H

D．小球到达C点的速度可能为零

如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v₀，则要使小球不脱离圆轨道运动，v₀应当满足(g=10m/s)（）

A．

B．

C．

D．

我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接.假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示，虚线A代表“天宫一号”的轨道，虚线B代表“神舟八号”的轨道，由此可以判断()

A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率

B．“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于第一宇宙速度

C．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期

D．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度