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，一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60⁰，不计空气阻力．求：

(1)小球从A点做平抛运动的初速度v₀的大小；
(2)在D点处管壁对小球的作用力N；
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功W_f．

如图所示，一个质量为0.6 kg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＝0.3 m，θ＝60°，小球到达A点时的速度v_A＝4 m/s.(取g＝10 m/s²)求：

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

一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如9甲所示，曲线上A点的曲率圆定义为：在曲线上某一点A和邻近的另外两点分别做一圆，当邻近的另外两点无限接近A点时，此圆的极限位置叫做曲线A点处的曲率圆，其曲率圆半径R叫做A点的曲率半径。现将一直两为m的物体沿与水平面成θ角的方向以某一速度抛出，如图乙所示。不计空气阻力，在其轨迹最高点P处的曲率半径为r，则（    ）

A．物体抛出时，速度大小是

B．物体抛出时，速度大小是

C．抛出物体时，至少需要对物体做功

D．抛出物体时，对物体施加的冲量最小值是

如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v²图象如乙图所示。则
  

A．小球的质量为

B．当地的重力加速度大小为

C．v^2 =c时，小球对杆的弹力方向向上

D．v^2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等

.如图所示，水平面上某点固定一轻质弹簧，A点左侧的水平面光滑，右侧水平面粗糙，在A点右侧5m远处（B点）竖直放置一半圆形光滑轨道，轨道半径R＝0.4m，连接处平滑。现将一质量m＝0.1kg的小滑块放在弹簧的右端（不拴接），用力向左推滑块而压缩弹簧，使弹簧具有的弹性势能为2J，放手后，滑块被向右弹出，它与A点右侧水平面的动摩擦因数μ＝0.2，取g =10m/s²，求：

（1）滑块运动到半圆形轨道最低点B处时对轨道的压力；
（2）改变半圆形轨道的位置（左右平移），使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力，问AB之间的距离应调整为多少？

如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F₁ ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F₂ ，则

A．F1 = mg	B．F1 >mg
C．F2 =mg	D．F2 > mg

如图所示，半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M＝1 kg，上表面与C点等高．质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v₀＝1.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ₁＝0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ₂＝0.05，取g＝10 m/s²．试求：

（1）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小；
（2）若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个过程产生的热量是多少?

摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于    ；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为       。

质量相同的两个小球，分别用长为l和2 l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（  ）

A．两球线速度之比1︰1	B．两球角速度之比1︰2
C．两球加速度之比1︰2	D．两绳子拉力之比1︰1

如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上．左轮半径为2r，b点在它的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为(        ) 

A．1：2

B．2：1

C．4：1

D．1：4

在水平面上，小猴拉着小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心。能正确地表示小滑块受到的牵引力F及摩擦力F_f的图是

A.              B.                C.                D．

如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，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R＝1.0 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.8 m。设物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g="10" m/s²。求：

（1）物块做平抛运动的初速度大小v；
（2）物块与转台间的动摩擦因数μ 。

如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧轨道AB光滑无摩擦,半径为R，O点为圆心,A点距地面高度为H.质量为m的小球从A点由静止释放,通过B点后落在地面C处.不计空气阻力,求:

(1)小球通过B点的速度以及在B点受到轨道的支持力F;
(2)小球落地点C与B点的水平距离s;

如图所示，能在水平光滑杆上自由滑动，滑杆连架装在转盘上．用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为的物体相连．当转盘以角速度转动时，离轴距离为，且恰能保持稳定转动．当转盘转速增至原来的2倍，调整使之达到新的稳定转动状态，则滑块（  ）

A．所受向心力变为原来的4倍	B．线速度变为原来的
C．半径r变为原来的	D．M的角速度变为原来的

如图所示，在光滑的圆锥面内，两个质量不相同的小球P和Q，沿其内表面在不同的水平面内做半径不同的匀速圆周运动，其中球P的轨道半径较大，则  

A．球P的角速度较小	B．球P的向心力较小
C．球P的加速度较大	D．球P的线速度较大