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

如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让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F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v²图象如乙图所示。则

A．小球的质量为

B．当地的重力加速度大小为

C．v^2 =c时，小球对杆的弹力方向向上

D．v^2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等

在设计水平面内的火车轨道的转变处时，要设计为外轨高、内轨低的结构，即路基形成一外高、内低的斜坡（如图所示）。内、外两铁轨间的高度差在设计上应考虑到铁轨转弯的半径和火车的行驶速度大小。若某转弯处设计为当火车以速率v通过时，内、外两侧铁轨所受轮缘对它们的压力均恰好为零。车轮与铁轨间的摩擦可忽略不计，则下列说法中正确的是

A．当火车以速率v通过此弯路时，火车所受重力与铁轨对其支持力的合力提供向心力

B．当火车以速率v通过此弯路时，火车所受各力的合力沿路基向下方向

C．当火车行驶的速率大于v时，内侧铁轨对车轮的轮缘施加压力

D．当火车行驶的速率小于v时，内侧铁轨对车轮的轮缘施加压力

有一质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗的内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则木块：

A．所受合外力大小不变，方向随时间不断改变	B．运动的加速度恒定
C．所受合外力为零	D．运动的加速度为零

如图所示，质量为M的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上，M用绳子与另一质量为m的物体相连。当离心机以角速度ω旋转时，M离转轴轴心的距离是r。当ω增大到原来的2倍时，调整M离转轴的距离，使之达到新的稳定状态，则：(    )

A．M受到的向心力增大

B．M的线速度减小到原来的1/2

C．M离转轴的距离是 r/2

D．M离转轴的距离是r/4

长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg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是2.0m/s，g取10m/s²，则此时细杆OA受到     （     ）

A．6.0N的拉力	B．6.0N的压力
C．24N的拉力	D．24N的压力

关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是(   )  

A．大小不变，方向变化	B．大小变化，方向不变
C．大小、方向都变化	D．大小、方向都不变

如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁，分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）

A．球A的线速度必定大于球B的线速度

B．球A的角速度必定大于球B的角速度

C．球A的加速度必定大于球B的加速度

D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

如上图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（不计任何能量损耗）则：（    ）

A．小球的线速度突然变大	B．小球的加速度突然变小
C．小球的角速度突然变大	D．悬线所受的拉力突然变大

如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度和受力情况，下列说法正确的是：（    ）
 

A．小球的速度的最小值为

B．小球在最高点的速度v由0逐渐增大时，轻杆对球的作用力逐渐减小

C．小球在最高点的速度v由0逐渐增大时，轻杆对球的作用力逐渐增大

D．小球在最高点的速度v由0逐渐增大时，轻杆对球的作用力先减小再增大

A、B、C三个物体放在旋转圆台上，如图所示，它们与圆台间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m ， B、C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，则当圆台旋转时（A、B、C都没滑动）（　　　　　　）

A. C物的向心加速度最大
B.　B物的静摩擦力最小
C. 当圆台转速增加时，C比A先滑动  
D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动

如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是(    )

A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左
B．滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右
C．滑块运动到C点时，N>（M+m）g，M与地面无摩擦力
D．滑块运动到D点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左

如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有(　　)

A．小球通过最高点的最小速度为v＝

B．小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

C．小球通过最高点的最小速度为0

D．小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。取g="10" m/s²,下列说法正确的是(　　)。

A．小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N

B．小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N

C．小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N

D．小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N

如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定的悬在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下，两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为  ( 　 )

A．（2m+2M）g

B．Mg-2mv^2/R

C．2m（g+v^2/R）+Mg

D．2m（v^2/R-g）+Mg

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>>r，小球半径r略小于管道半径，则下列说法中正确的是(    )

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