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，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块，木块M放在圆盘的边缘处，木块M和N质量之比为1:3，且与圆盘摩擦因数相等，木块N放在离圆心r处，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（     ）

A．M、N两木块的角速度相等

B．M所受摩擦力与N所受的摩擦力大小相等

C．M的向心加速度是N的3倍

D．若圆盘运动加快，N相对于圆盘先发生相对运动。

如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则 （    ）

A．球A的线速度小于球B的线速度

B．球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力

C．球A的向心加速度大于球B的向心加速度

D．球A的向心加速度大于球B的向心加速度

如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L₁；当汽车以同一速度匀速率通过一段路面为圆弧形凹形路面的最低点时，弹簧长度为L₂，下列选项中正确的是（    ）

A．

B．

C．

D．前三种情况均有可能

长度为1m的轻杆OA，A端有一质量为2kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为3m/s，取g=10m/s²，则此时小球将（     ）

A．受到18N的拉力

B．受到38N的支持力

C．受到2N的拉力

D．受到2N的支持力

如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球．拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动．在a、b两点时，设小球动能分别为E_ka、E_kb，细绳拉力大小分别为T_a、T_b，阻力不计，则

A．Eka>Ekb

B．Eka=Ekb

C．Ta>Tb

D．Ta=Tb

实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在较大的平整木板上相隔一定的距离钉4个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是       (    )

A．玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些

B．玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大

C．玩具运动通过拱桥顶端时处于超重状态

D．玩具运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小

已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星，2014年2月再次刷新我国深空探测最远距离纪录，超过7000万公里。嫦娥二号是我国探月工程二期的先导星，它先在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T；然后从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L₂点进行科学探测。若以R表示月球的半径，引力常量为G，则

A．嫦娥二号卫星绕月运行时的线速度为

B．月球的质量为

C．物体在月球表面自由下落的加速度为

D．嫦娥二号卫星在月球轨道经过减速才能飞赴拉格朗日L2点

如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量均为m的小球(可视为质点)A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则(sin37°=，cos37°= )

A.A、B两球运动的角速度之比为4:3
B.A、B两球的动能之比为64:27
C.A、B两球所受支持力的大小之比为4:3
D.A、B两球的机械能之比为112:51

某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示：一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点．让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径。将球（内装有参与者）从A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是

A．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为

B．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至

C．若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则球经过C点时对管的作用力大小为

D．要使球能通过C点落到垫子上，球离A点的最大高度是

如图所示，两根相互垂直的细线把质量为m的小球悬挂在图示P位置并保持静止，这时沿OP方向的细线与竖直方向的夹角为θ，细线中的拉力大小为F_TP；现在剪断细线NP，当小球摆到位置Q(图中未画出)时，OQ与竖直方向夹角也为θ。下列说法正确的是

A．剪断细线NP的瞬间，小球处于平衡状态

B．剪断细线NP前、后的瞬间，细线OP中的拉力都为FTP=mgcosθ

C．小球在Q点时的加速度为重力加速度g

D．小球运动到最低点时处于超重状态

如图所示，水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为l的细线悬于点O，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为θ，现给小球一个初速度，速度方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则圆周运动过程中速度的最小值为（    ）

A．

B．

C．

D．0

如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平 地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为m。给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），最大瞬时速度v为  （   ）

A．           B．           C．           D．

如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法正确的是（   ）

A．A球增加的机械能等于B球减少的机械能
B．A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能
C．A球的最大速度为
D．细杆对A球做的功为

如图所示，长度为l的细线，一端固定于O点，另一端拴一小球，先将线拉直呈水平，使小球位于P点，然后无初速释放小球，当小球运动到最低点时，悬线遇到在O点正下方水平固定着的钉子K，不计任何阻力，若要求小球能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，则K与O点的距离可以是

A．

B．

C．

D．

关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，下列说法正确的是 (　　)．

A．在赤道上向心加速度最大

B．在两极向心加速度最大

C．在地球上各处，向心加速度一样大

D．随着纬度的升高，向心加速度的值逐渐减小