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，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

如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角θ是 （    ）

A．sinθ=

B．tanθ=

C．sinθ=

D．tanθ=

关于向心力的说法中，正确的是（   ）

A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

B．向心力不改变圆周运动物体的速度

C．做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力

D．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的

【改编】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作圆周运动，若小球恰好能过最高点，则下列说法中正确的是 （    ）

A．小球在最高点的速度为

B．小球在最高点的速度为零

C．当若逐渐增大小球在最高点的速度，则杆对小球的弹力也逐渐增大

D．当若逐渐增大小球在最高点的速度，杆对小球的弹力先减小后增大

如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是   （     ）

A.若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大
B.若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
C.转速增加，A物比B物先滑动
D.转速增加，C物先滑动

如图所示为空间站中模拟地球上重力的装置．环形实验装置的外侧壁相当于“地板” ．让环形实验装置绕O点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为（地球表面重力加速度为g，装置的外半径为R） （ ）

A．

B．

C．2

D．

质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，空气对飞机的作用力的大小等于（  ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，细绳的一端悬于O点，另一端系一小球；在O点正下方有一钉子。现使小球由高处摆下，当绳摆到竖直位置时与钉子相碰，则绳碰钉子前、后瞬间相比（不计空气阻力）（   ）

A．小球的线速度变大

B．小球的角速度变小

C．小球的向心加速度减小

D．绳子的拉力变大

【改编】如下图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m小球，手拿悬线一端，小球绕悬线端点在竖直平面内做圆周运动，小球运动到圆轨道最高点时，台秤的示数恰好为零，则下列说法正确是（   ）

A．小球运动到最高点时的速度为

B．小球运动到最高点时速度为

C．小球在a、c三个位置台秤的示数相同

D．小球运动到最低点d时人处于超重状态

【原创】对做匀速圆周运动的物体，下列关于其向心加速度的说法中正确的是（  ）

A．根据知，向心加速度由速度和轨道半径决定

B．向心加速度的大小保持不变，但向心加速度时刻在变

C．向心加速度的方向时刻指向圆心，所以方向保持不变

D．向心加速度描述速度的方向变化的快慢

如图所示，半径为R的圆筒绕竖直中心轴OO′转动，小物块A靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为，现要使A不下落，则圆筒转动的角速度至少为 （  ）

A．

B．

C．

D．

【原创】光滑的圆管轨道半径为L，竖直放置，如图所示，一质量为m的小球在管内运动，已知小球经过最低点的速度为v时，恰好能过最高点，则下列说法正确的是（ ）

A．小球在最高点对圆管内壁的压力为零

B．小球在最高点对圆管内壁的压力为mg

C．小球在最低点时对圆管外壁的压力为

D．小球在最低点时对圆管外壁的压力为

如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧有两个完全相同的玻璃小球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动，则下列关系式正确的是（   ）

A.它们的线速度v_A<v_B
B.它们的角速度ω_A=ω_B
C.它们的向心加速度a_A=a_B
D.它们的向心力F_A=F_B

秋千的吊绳有些磨损，在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时刻是秋千(    )

A．在下摆过程中	B．在上摆过程中
C．摆到最高点时	D．摆到最低点时

如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，张力大小为T₁；第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，至Q点时轻绳中的张力为大小T₂，不计空气阻力，重力加速度为g，关于这两个过程，下列说法中正确的是

A．第一个过程中，拉力F在逐渐变大，且最大值一定大于F′

B．两个过程中，轻绳的张力均变大

C．，

D．第二个过程中，重力和水平恒力F′的合力的功率先增加后减小