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，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知m_A＝m_B<m_C，则三颗卫星
A．线速度大小关系：v_A<v_B=v_C
B．加速度大小关系：a_A>a_B=a_C
C．向心力大小关系：F_A=F_B<F_C
D．周期关系：T_A>T_B＝T_C

如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。在框架上套着两个质量相等的 小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止。下列说法正确的是

A．小球A的合力小于小球B的合力
B．小球A与框架间可能没有摩擦力
C．小球B与框架间可能没有摩擦力
D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大

人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立“太空城”。设想中的一个圆柱形太空城，其外壳为金属材料，长，直径，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口和人造陆地交错分布，陆地上覆盖厚的土壤，窗口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内部充满空气、太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送，以后则在太空城内形成与地球相同的生态环境。为了使太空城内的居民能如地球上一样具有“重力”，以适应人类在地球上的行为习惯，太空城将在电力的驱动下，绕自己的中心轴以一定的角速度转动。如图为太空城垂直中心轴的截面，以下说法正确的有

A．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心

B．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供

C．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量

D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大

“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星 科学家们发现有两颗未知质量的不同“超级地球”环绕同一颗恒星公转，周期分别为10天和20天 根据上述信息可以计算两颗“超级地球”（ ）
A 质量之比
B 所受的引力之比
C 角速度之比
D 向心加速度之比

研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，而地球的质量保持不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比

A．线速度变小	B．角速度变大
C．向心加速度变大	D．距地面的高度变小

如图所示，一半径为，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径水平。一质量为的质点自点上方高度处由静止开始下落，恰好从点进入轨道。质点滑到轨道最低点时，对轨道的压力为，为重力加速度的大小。用表示质点从点运动到点的过程中客服摩擦力所做的功。则（）

A．	，质点恰好可以到达 点
B．	，质点不能到达 点
C．	，质点到达 后，继续上升一段距离
D．	，质点到达 后，继续上升一段距离

如图所示，一内壁光滑、质量为m、半径为 r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上。有一质量为 m 的小球（可看作质点）在圆管中运动。小球以速率v₀经过圆管最低点时，杆对圆管的作用力大小为(   )

A．

B．

C．

D．

如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是（   ）

A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度可能先增大后减小

B．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度可能先增大后减小

C．增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动

D．将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动

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相同的小球（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°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6），以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则

A．A、B两球所受弹力的大小之比为4︰3
B．A、B两球运动的周期之比为4︰3
C．A、B两球的动能之比为64︰27
D．A、B两球的重力势能之比为16︰9

设地球自转周期为T，质量为M。引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为

A．

B．

C．

D．

某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（     ）

A．根据，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍。

B．根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍。

C．根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍。

D．根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍。

如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，则下列说法中正确的是(  )

A．小球运动到最高点时所受的向心力不一定等于重力

B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零

C．小球运动到最高点的速率一定大于

D．小球经过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力

如图所示，物块质量为m，一直随转筒一起以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动，以下描述正确的是(    )

A．物块所需向心力由圆筒对物块的摩擦力提供

B．若角速度ω增大，物块所受摩擦力增大

C．若角速度ω增大，物块所受弹力增大

D．若角速度ω减小，物块所受摩擦力减小

如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有（    ）

A．两钉子间的距离为绳长的1/6
B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C．t=14s时细绳拉力的大小为10N
D．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

如图所示，长为R的轻杆，一端固定有一质量为m的小球，另一端连接在光滑转轴O上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点时（ ）

A．小球的最小速度v最小=

B．小球所需的向心力随此时速度v增加而变大

C．杆对球的作用力随此时的速度v增加而变大

D．杆对球的作用力方向可能与球的重力方向相反