高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系选择题

如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为，b与转轴的距离为2。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（   ）

A．b一定比a先开始滑动
B．A.b所受的摩擦力始终相等
C．=是b开始滑动的临界角速度
D．当=时，a所受摩擦力的大小为kmg

火车转弯时，如果铁路弯道的内外轨一样高，外轨对轮缘（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，以下说法中正确的是

图a                图b                          图c

A．该弯道的半径

B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变

C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压

D．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压

如下图所示，长为l的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是(  )

A．小球的线速度发生突变

B．小球的角速度突然增大到原来的2倍

C．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍

D．绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍

如图，质量为m的小球从斜轨道高处由静止滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动，已知圆轨道的半径为R，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是(     )

A．当h=2R时，小球恰好能到达最高点M

B．当h=2R时，小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mg

C．当h≤时，小球在运动过程中不会脱离轨道

D．当h=R时，小球在最低点N时对轨道压力为2mg

如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮半径的2倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象．A为主动轮．设A、B两轮边缘的线速度分别为v₁、v₂，加速度大小分别为ω₁、ω₂，周期分别为T₁、T₂，向心加速度大小分别为a₁、a₂，则（ ）

A．v₁：v₂=2：1    B．ω₁：ω₂=1：2    C．T₁：T₂=1：1    D．a₁：a₂=2：1

一质点沿半径为R的圆周运动一周，回到原地．它发生的位移大小是（ ）

A．2πR

B．πR

C．2R

D．0

如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲无打滑转动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为，两圆盘和小物体、之间的动摩擦因数相同，距O点为2r，距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（   ）

A．与圆盘相对滑动前与的角速度之比

B．与圆盘相对滑动前与的向心加速度之比

C．随转速慢慢增加，先开始滑动

D．随转速慢慢增加，先开始滑动

如图所示，两个通电的彼此绝缘的圆环A、B通有图示的电流，已知两环都可以绕直径COD（C、D为两环交点）自由转动，从左向右看，关于两环转动情况判断正确的是（ ）

A.A环逆时针转动，B环顺时针转动
B．A环顺时针转动，B环逆时针转动
C．A环逆时针转动，B环逆时针转动
D．A环顺时针转动，B环顺时针转动

如图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是   ①带电小球有可能做匀速圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小（  ）

A．②

B．①②

C．①②③

D．①②④

如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R）固定，小球A.b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同的速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是

A.速度v至少为时，才能使两球在关内偶完整圆周运动
B.速度v至少为时，才能使两球在关内做完整圆周运动
C.当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg
D.只要，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg

如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动，已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力，则下列说法正确的是

A．在轨道最低点，最高点，轨道对小球作用力的方向是相同的

B．小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点

C．小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中不脱离轨道

D．小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道

一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为（   ）

A．

B．

C．

D．

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不可能产生大小为mg的压力

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，质量不同的甲乙两个小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是（ ）

A．两小球到达底端时速度相同

B．两小球运动到底端的过程中重力做功相同

C．两小球到达底端时动能不同

D．两小球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率大于乙球重力做功的瞬时功率

如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是该段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、重点和车尾。A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾．假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略.那么，过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是

A．车头A通过P点时的速度最小
B．车的中点B通过P点时的速度最小
C．车尾C通过P点时的速度比车头A通过P点时的速度小
D．A、B、C通过P点时的速度一样大