高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

如图甲所示，在PQ左侧空间有方向斜向右上的匀强电场E₁在PQ右侧空间 有一竖直向上的匀强电场E₂="0.4N/C，还有垂直纸面向里的匀强磁场B（图甲中未画" 出）和水平向右的匀强电场E₃ （图甲中未画出），B和E₃随时间变化的情况如图乙所 示，MN为距PQ边界2.295m的竖直墙壁，现有一带正电的微粒质量为4x1O ⁷kg电量为1xlO ⁵C，从左侧电场中距PQ边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直PQ边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0,取g = lOm/s².求：

（1）PQ左侧匀强电场的电场强度E₁,的大小及方向。（sin37°=0.6);
（2）带电微粒在PQ右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；
（3）带电微粒在PQ右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（)

一质点沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的弧长s与时间t的一次方成正比。则关于该质点的运动下列说法正确的是（    ）

A．小球运动的线速度越来越大

B．小球运动的加速度越来越大

C．小球运动的角速度越来越大

D．小球所受的合外力不变

水平放置的平板表面有一个圆形浅槽，如图所示．一只小球在水平槽内滚动直至停下，在此过程中（    ）

A．小球受四个力，合力方向指向圆心

B．小球受三个力，合力方向指向圆心

C．槽对小球的总作用力提供小球作圆周运动的向心力

D．槽对小球弹力的水平分力提供小球作圆周运动的向心力

如图所示，一物体从A点出发以初速度v₀冲上光滑斜面AB，并能沿斜面升高到h₀不考虑空气阻力，说法中正确的是

A．若将斜面从C点被锯断，物体冲出C点后仍能升高到h0

B．若将斜面从C点被锯断，物体冲出C点后不能升高到h0

C．若把斜面弯曲成圆弧形AB'，物体能沿AB'升高到h0

D．若把斜面弯曲成圆弧形AB'，物体不能沿AB'升高到h0

如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L<R.若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)(   )

A．	B．
C．	D．

如图所示，旋转秋千装置中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（    ）

A.A的速度比B的大
B.A与B的向心加速度大小相等
C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

如图所示，悬挂在小车支架上的摆长为l的摆，小车与摆球一起以速度v₀匀速向右运动．小车与矮墙相碰后立即停止（不弹回），则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H的说法中，正确的是（   ）
 

A．若，则H=l

B．若，则H=2l

C．不论v0多大，可以肯定总是成立的

D．上述说法都正确

如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有(    )

A．两钉子间的距离为绳长的1/6
B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C．t=14s时细绳拉力的大小为10N
D．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37º。已知小球的质量m=1kg，细线AC长L＝1m，B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等。（重力加速度g取10m/s²，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

（1）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度的大小；
（2）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB刚好竖直，且张力为0，求此时角速度的大小；
（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方变化的关系图像

如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是(    )

A．小球通过最高点时的最小速度

B．小球通过最高点时的最小速度

C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力

D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动（   ）

A．转速相同时，绳长的容易断

B．周期相同时，绳短的容易断

C．线速度大小相等时，绳短的容易断

D．线速度大小相等时，绳长的容易断

如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子(带电粒子重力不计)，恰好从e点射出，则(  )

A．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出

B．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出

C．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出

D．只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从e点射出所用时间最短

如图所示，两个质量相同的小球A和B，分别用细线悬在等高的O₁、O₂两点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时(以悬点所在水平面为零势能面)，下列说法正确的是（      ）

A．A球的速度大于B球的速度

B．悬线对A球的拉力大于对B球的拉力

C．A球的向心加速度等于B球的向心加速度

D．A球的机械能大于B球的机械能

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为圆弧。一个质量为m、带电荷量为 -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，下列说法不正确的是(      )

A．小球一定能从B点离开轨道

B．小球在AC部分不可能做匀速圆周运动

C．若小球能从B点离开，上升的高度一定等于H

D．小球到达C点的速度不可能为零

冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为(     )

A．

B．≥

C．≤

D．≤