高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

人造卫星绕地球做匀速圆周运动时其上一切物体处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设卫星上具有基本的测量工具．

（1）实验时物体与桌面间的摩擦力不计，原因是                         ；
（2）实验时需要测量的物理量有              ，               ，               ；
（3）待测质量的表达式为                   ．（用上小题中的物理量表示）

如图所示，一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面，圆锥固定不动，两个质量相同的球A、B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则(    )

A．球A的线速度必大于球B的线速度
B．球A的角速度必小于球B的角速度
C．球A的运动周期必小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力

细绳一端系着质量M=8kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=2kg的物体，M的中点与圆孔的距离r=0.2m，已知M与水平面间的动摩擦因数为0.2，现使此物体M随转台绕中心轴转动，问转台角速度ω在什么范围m会处于静止状态？（g="10" m/s²）

在光滑的水平面上有三个完全相同的小球A、B、C用相同的细绳连接起来，如图所示，绳子OA=AB=BC，它们以O为圆心在水平面上以共同的角速度做匀速圆周运动，在运动中若绳子OA、AB、BC上的张力分别是T₁、T₂、T₃，那么T₁：T₂：T₃为

A.1:2:3           B.1:3:6    C.7:5:3      D.6:5:3

质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为

A．

B．

C．

D．不能确定

如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则(    )

A．球A的线速度必定大于球B的线速度

B．球A的角速度必定小于球B的角速度

C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期

D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

在双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，求：
(1)该女运动员受到拉力的大小．
(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期．

如图所示，滑块在恒定外力F= 3mg/2作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，滑块与地面的摩擦因数为0.25，试求

（1）滑块运动到B点速度大小
（2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值

如图所示，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化。由图像可以知道（     ）

A．甲球运动时，线速度大小保持不变；

B．甲球运动时，角速度大小保持不变；

C．乙球运动时，线速度大小保持不变；

D．乙球运动时，角速度大小保持不变。

如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球。圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ＝30⁰。现使小球以一定的速率绕圆锥体的轴线在水平面内做圆周运动.

（1）当小球速率时，求细线对小球的拉力；
（2）当小球速率时，求细线对小球的拉力。

长度为0.5m的轻杆OA，A端有一质量为3.0kg的小球，现使小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2. 0m/s，则此时杆对小球的作用力（    ）(g=10m/s²)

A．大小为6.0N

B．大小为24N

C．方向向下的拉力

D．方向向上的支持力

长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，原来小球静止于竖直面上，现给小球一个水平初速度V，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能够通过最高点，则下列说法正确的是（    ）

A．小球通过最高点时速度为0

B．小球通过最高点时速度为

C．小球开始运动时绳对小球拉力为mV^2/L

D．小球过最高点时绳对小球的拉力为mg

如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，一质量为的小球A以某一速度从下端管口进入，并以速度通过最高点时与管壁之间的弹力大小为，另一质量也为小球B以某一速度从下端管口进入，并以速度通过最高点时与管壁之间的弹力大小为,且，。当、两球落地时，落地点与下端管口之间的水平距离、之比可能为（   ）

A．	B．
C．	D．

如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量不相同的小球和紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）

A．球的角速度必定大于球的角速度

B．球的线速度必定大于球的线速度

C．球对筒壁的压力必定大于球对筒壁的压力

D．球的向心加速度必定大于球的向心加速度

如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以v＝3m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R＝1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g＝10m/s²，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。求：
（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s；
（2）从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角θ；
（3）人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力；
（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v^o＝m/s此时对轨道的压力。