高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

质量为的带正电小球，电荷量为，通过一根长为的细线系于天花板上，把细线拉直让小球从E点静止释放，由于水平方向电场的存在，使得小球摆过的偏角到达竖直位置时，速度恰好等于0.

（1）求电场强度E；
（2）要小球恰好完成竖直圆周运动，求E点释放小球时应有初速度（可含根式）。

如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面。不计一切阻力，下列说法正确的是（  ）

A．小球落地点离O点的水平距离为2.5R

B．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零

C．小球落地点时的动能为5mgR/2

D．若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R

如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零）。已知物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍，当绳中张力达到5kmg时，绳子将被拉断。求：

（1）转盘的角速度分别为和时，绳中的张力T₁和T₂；
（2）要将绳拉断，转盘的最小转速ω_min。

如图所示，一根质量不计的轻杆绕固定转轴O顺时针匀速转动，另一端固定有一个质量的小球，当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能（   ）

A．沿F2的方向	B．沿F1的方向
C．沿F4的方向	D．沿F3的方向

如图所示，在竖直平面内，倾角为37°长L=1.8m的粗糙斜面AB，上端与光滑圆弧BCD相切于B点，D为圆弧的最高点，圆弧半径R=0.4m，现在一质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从A点以一定的初速度沿AB上滑，已知小物体与斜面间的动摩擦数。

（1）上滑时，若恰好能到达B点，求初速度大小和整个过程中因摩擦而产生的热量。
（2）上滑时，若恰好通过D点，求上滑的初速度。
（3）上滑时，是否存在合适的初速度，使小物体通过D点后再落回到A点，若能求出其初速度，若不能说明原因。

如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（   ）

A．Q受到桌面的支持力变大

B．Q受到桌面的静摩擦力变小

C．小球P运动的角速度变大

D．小球P运动的周期变大

一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点，在最低点现给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为（   ）

A．0

B．2mg

C．3mg

D．4mg

在云南省某些地方小学生上学的路上到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，铁索能承受最大压力为2500N，AB间的距离为L=80m，铁索的最低点离AB间的垂直距离为H=8m，若把铁索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人在A处从静止开始借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s。求：
 
（1）从A滑到最低点的过程中阻力做的功？
（2）人在滑到最低点时，滑轮对绳索的压力？
（3）若在A处给人4 m/s的初速度，试判断该同学能不能到达B处？

如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（   ）

A．Q受到桌面的支持力变大

B．Q受到桌面的静摩擦力变大

C．小球P运动的角速度变大

D．小球P运动的周期变大

一质点以匀速率做曲线运动，从右图所示的轨迹可知，质点加速度最大的点是（    ）

A．A点

B．B点

C．C点

D．D点

滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60º，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且h=2m，H=2.8m，取10m/s²。求：

（1）运动员从A运动到达B点时的速度大小v_B；
（2）轨道CD段的动摩擦因数；
（3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？

如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零）。已知物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍，当绳中张力达到5kmg时，绳子将被拉断。求：

（1）转盘的角速度分别为和时，绳中的张力T₁和T₂；
（2）要将绳拉断，转盘的最小转速ω_min。

如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r＜＜R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A.N个小球在运动过程中始终不会散开
B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
C.第1个小球到达最低点的速度＞v＞
D.第1个小球到达最低点的速度v＜

某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在原子核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么圆周半径越大，电子运动的（ ）

A．加速度越大

B．线速度越大

C．角速度越大

D．周期越大

如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内，一个套在大环上质量为m的小环(可视为质点)以一定的初速度沿着大环在竖直面内做圆周运动，若小环到最高点时，轻杆对大环的力刚好为零，则在小环在最低点的初速度大小为(重力加速度大小为g)(  )

A．	B．
C．	D．