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

科幻电影《星际穿越》中描述了空间站中模拟地球上重力的装置．这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置，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．

如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是                （      ）

A．f的方向总是指向圆心

B．圆盘匀速转动时f=0

C．在物体与轴O的距离一定的条件下， f跟圆盘转动的角速度成正比

D．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比

如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点：（    ）

A．角速度大小相同	B．线速度大小相同
C．向心加速度大小相同	D．向心力大小相同

如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O（不计滑轮的摩擦），A的质量为m，B的质量为4m．开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止．则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是

A．小球A运动到最低点时物块B所受的摩擦力为mg

B．物块B受到的摩擦力方向没有发生变化

C．若适当增加OA段绳子的长度，物块可能发生运动

D．地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右

如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球在a、b之间来回摆动，c点为小球圆弧轨迹的最低点，则以下说法中正确的是

A．小球做简谐振动的回复力是摆球重力沿圆弧线方向的分力

B．小球由c到b的过程，动能减小，重力势能增大

C．小球在c点时的重力势能最大， 向心加速度也最大

D．在平衡位置时，摆线张力最大，回复力也最大

“快乐向前冲”节目，中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为L，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是（ ）

A．选手摆到最低点时处于失重状态

B．选手摆到最低点时所受绳子的拉力为

C．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小

D．选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动

内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则（   ）

A．A球线速度必定大于B球的线速度

B．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

C．A球角速度必定大于B球的角速度

D．A球的运动周期必定大于B球的运动周期

如图所示，轻杆AB长l，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为，轻杆绕距B端处的O轴在竖直平面内顺时针自由转动。当轻杆转至水平位置时，A球速度为，则在以后的运动过程中

A．A球机械能守恒

B．当B球运动至最低点时，球A对杆作用力等于0

C．当B球运动到最高点时，杆对B球作用力等于0

D．A球从图示位置运动到最低点的过程中，杆对A球做功等于0

如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（   ）

A．f的方向总是指向圆心

B．圆盘匀速转动时f=0

C．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比

D．在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比

如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是

A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了

B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了

C．物体所受弹力和摩擦力都减小了

D．物体所受弹力增大，摩擦力不变

甲、乙两名溜冰运动员，＝80kg，＝40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示。两人相距0.9，弹簧秤的示数为9.2，下列判断中正确的是

A．两人的线速度相同，约为40

B．两人的角速度相同，为5

C．两人的运动半径相同，都是0.45

D．两人的运动半径不同，甲为0.3，乙为0.6

一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为，甲、乙两物体的质量分别为与m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为l（l＜R）的轻绳连在一起，如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大值不得超过

A．

B．

C．

D．

火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是

A．火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损

B．火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损

C．火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损

D．以上三种说法都是错误的

如图所示，轻杆AB长5L，两端各连接一个小球A和B（可视为质点），两小球质量关系为，轻杆可绕距B端L处的O轴在竖直平面内顺时针自由转动。轻杆由水平位置从静止开始转到竖直方向，则在这个运动过程中（    ）

A．A球机械能守恒

B．杆对B球做功

C．当A球运动到最低点时，杆对A球作用力等于

D．当A球运动到最低点时， B球的速度

如图所示，光滑的半圆形轨道ACB的左半部分存在竖直向下的匀强电场，一个带负电小球从A点上方某一高度处静止释放，从A点沿切线方向进入半圆形轨道，不计空气阻力及一切能量损失，则对于小球运动情况的判断属实的是

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