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

“嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心发射，将实现“落月”的新阶段。若已知引力常量G，月球绕地球做圆周运动的半径r₁、周期T₁“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道(见图)半径r₂、周期T₂，不计其他天体的影响，则根据题目条件可以(     )

A．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量

B．求出地球与月球之间的万有引力

C．求出地球的密度

D．得出

如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，人造卫星在轨道1上的速度为v₁，在轨道2上a点的速度为v_2a，在轨道2上b点的速度为v_2b，在轨道3上的速度为v₃，则以上各速度的大小关系是(    )

A．v1＞v2a＞v2b＞v3

B．v1＜v2a＜v2b＜v3

C．v2a＞v1＞v3＞v2b

D．v2a＞v1＞v2b＞v3

2010年 10 月 26 日 21时 27 分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制，卫星成功由轨道半径为 r、周期为 T_l的极月圆轨道进入远月点距离为 r、周期为T₂的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备，轨道如图所示． 则“嫦娥二号” (    )    

A．在圆轨道运行周期T1小于它在椭圆轨道运行周期T2

B．经过圆轨道上 B 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率

C．在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的加速度大小相等

D．在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的机械能相等

2012年5月6日，天空出现“超级大月亮”，月亮的亮度和视觉直径都大于平常，如图，究其原因，月球的绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆，当天月球刚好运动到近地点．结合所学知识判断下列与月球椭圆轨道运动模型有关的说法中正确的是

A．月球公转周期小于地球同步卫星的公转周期

B．月球在远地点的线速度小于地球第一宇宙速度

C．月球在远地点的加速度小于在近地点的加速度

D．月球在远地点的机械能小于在近地点的机械能

如图所示，A为处于地球赤道上物体，为地球同步卫星，B为另一颗待轨地球卫星，其轨道为椭圆，且与的轨道共面．、B的轨道在C点相切，则下列说法中正确的是（   ）

A．A和做圆周运动均是由万有引力提供向心力

B．A和做圆周运动的轨道共面

C．地球处于B轨道的中心

D．、B到达C时的速率不同

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R， AB为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧。一个质量为m电荷量为 -q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是

A．小球一定能从B点离开轨道

B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H

D．小球到达C点的速度可能为零

如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v₀，则要使小球不脱离圆轨道运动，v₀应当满足(g=10m/s)（）

A．

B．

C．

D．

我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接.假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示，虚线A代表“天宫一号”的轨道，虚线B代表“神舟八号”的轨道，由此可以判断()

A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率

B．“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于第一宇宙速度

C．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期

D．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N－图像如乙图所示。下列说法正确的是（ ）

A．当地的重力加速度大小为

B．小球的质量为

C．时，杆对小球弹力方向向上

D．若，则杆对小球弹力大小为

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小木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起运动。下列说法中正确的是

A．M受到重力、支持力、向心力

B．M、N两木块的线速度相等

C．M的角速度是N的3倍

D．M的向心加速度是N的3倍

如图所示，小物块位于半径为的半球顶端，若此时小球的初速为时，物块对球顶恰无压力，则以下说法不正确的是：

A．物块立即离开球面做平抛运动，不再沿圆弧下滑

B．

C．物块落地点离球顶水平位移

D．物块落地速度方向和水平地面成角

如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，然后从静止释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则从释放至运动到最低点的过程中有（   ）

A．在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）g

B．摆动过程中，支架对地面压力一直增大

C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为（2m+M）g

D．摆动过程中，重力对小球做功的功率一直增大

由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（   ）

A．小球落到地面时相对于A点的水平位移大小至少为

B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为

C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R

D．小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R

半径R=4cm的圆盘可绕圆心O水平转动，其边缘有一质量m=1kg的小物块（可视为质点），若物块随圆盘一起从静止开始加速转动，其向心加速度与时间满足a₀=t²，物块与圆盘间的动摩擦因数为0.6，则：

A．2s末圆盘的线速度大小为0.4m/s

B．2s末物块所受摩擦力大小为4N

C．物块绕完第一圈的时间约为1.88s

D．物块随圆盘一起运动的最大速度约为0.5m/s

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，弹性球可看作质点。那么以下说法中正确的是 （    ）

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点时的速度至少为

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