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，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．

铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法正确的是

A．速率v一定时，r越大，要求h越大

B．速率v一定时，r越小，要求h越大

C．半径r一定时，v越小，要求h越大

D．半径r一定时，v越大，要求h越大

如图空间内存在水平匀强电场，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的带正电小球，小球可以在图中虚线位置保持静止。现将小球拉至绳水平后由A点无初速释放，则小球运动到绳竖直的B点位置时绳的拉力大小为

A．

B．

C．

D．

如图所示，游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动，沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速缓慢加快到两小孩刚好要发生滑动时，两小孩突然松手，则两小孩的运动情况是（   ）

A．两小孩均沿半径方向滑出后落入水中

B．两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中

C．甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，乙发生滑动最终落入水中

D．不知道甲乙质量关系，所以运动情况无法确定

如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距离也为L。今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中拉力大小为（   ）

A. mg            B．2mg            C．3mg              D．4mg

一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是 （   ）

A．球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零

B．球过最高点时，最小速度为

C．球过最高点时，杆对球的弹力一定与球的重力方向相反

D．球过最高点时，杆对球的弹力可以与球的重力同向

如图所示，一个小物体沿半径为R的半圆形轨道由A点滑向B点，由于摩擦力的作用，在由A到B的过程中，小物体的速率v没有变.下面的说法中正确的是（   ）

A．小物体的加速度不变

B．小物体所受外力为零

C．小物体所受合外力大小不变，方向始终指向圆心

D．合外力大小改变，方向始终不变

火车转弯时，火车的车轮恰好与铁轨间没有侧压力。若将此时火车的速度适当增大一些，则该过程中

A．外轨对轮缘的侧压力减小	B．外轨对轮缘的侧压力增大
C．铁轨对火车的支承力增大	D．铁轨对火车的支承力不变

如图所示。AB为平面，CD、EF为一段圆弧，它们的长度相等；与小物块的动摩擦因数也相等。现使小物块分别从A、C、E三点以相同的速率沿图示方向出发，分别到达B、D、F三点。则到达     点的小物块速率最大，则到达     点的小物块速率最小。

火车转弯时，火车的车轮恰好与铁轨间没有侧压力。若将此时火车的速度适当增大一些，则该过程中

A．外轨对轮缘的侧压力减小	B．外轨对轮缘的侧压力增大
C．铁轨对火车的支承力增大	D．铁轨对火车的支承力不变

长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m="3" kg的小球，如图所示，小球以O点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为2m/s，g取10m/s²，则此时小球受到轻质细杆的力为

A．24N的拉力	B．24N的支持力
C．6N的支持力	D．6N的拉力

如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是

A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动

B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动

C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作离心运动

D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc作离心运动

宇航员在一个半径为R的星球上，以速度v₀竖直上抛一个物体，经过t秒后物体落回原抛物点，如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛出，而使它不再落回星球，则抛出速度至少应是 （　　）．

A．

B．

C．

D．