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

如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直平面内的半径为R的光滑半圆固定轨道，用水平恒力F将质量为m的质点，由静止开始从A点推到B点后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后水平抛出。已知AB的距离。则:（  ）

A．小球从C点平抛的水平位移的最小值为2R

B．为了完成上述过程，力F做功的最小值为

C．若小球恰好通过最高点，则小球在AB段的加速度大小为

D．若小球恰好通过最高点，则小球在B点对轨道的压力大小为5mg

开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（  ）

A．物块运动过程中加速度始终为零

B．物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化

C．在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小

D．滑到最低点C时，物块所受重力的瞬时功率达到最大

质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断且杆子停止转动，则（ ）

A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大

C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D．若角速度ω较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动

如图所示，长度L＝0.50 m的轻质杆OA，A端固定一个质量m＝3.0 kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动．通过最高点时小球的速率是2.0 m/s，g取10 m/s²，则此时细杆OA（ ）

A．受到6.0 N的拉力

B．受到54 N的压力

C．受到24 N的拉力

D．受到6.0 N的压力

如下左图所示，小球以初速度为v₀从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．下右图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨半径等于的光滑轨道，D是长为的轻杆，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球，小球在底端时的初速度为，则小球在以上四种情况中不能到达高度h的有：

一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是v1，周期是T1，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v₂，周期是T₂，则（  ）

A．v1＞v2，T1＞T2	B．v1＞v2，T1＜T2
C．v1＜v2，T1＞T2	D．v1＜v2，T1＜T2

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Vmin=

B．小球通过最高点时的最小速度vmin=0

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

下列关于物理量的说法中正确的是（ ）

A．速度大小和线速度大小的定义是相同的

B．做圆周运动的物体，其加速度和向心加速度是一样的

C．加速度的方向与速度变化的方向总是一致的

D．地球赤道表面物体随地球自转所需向心力与此物体所受重力是一样的

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

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，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，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

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