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，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是

A．小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上

B．小球通过最高点的速度可以等于0

C．小球线速度的大小可以小于

D．小球线速度的大小总大于或等于

用长为l的细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，小球可在竖直平面内做圆周运动，如图所示，MD为竖直方向上的直径，OB为水平半径，A点位于M、B之间的圆弧上，C点位于B、D之间的圆弧上，开始时，小球处于圆周的最低点M，现给小球某一初速度，下述说法正确的是

A．若小球通过A点的速度大于，则小球不一定能通过D点
B．若小球通过B点时，绳的拉力大于3mg，则小球必能通过D点
C．若小球通过C点的速度大于，则小球必能通过D点
D．小球通过D点的速度可能会小于

一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的3倍，则此下滑过程中

A．铁块机械能守恒

B．铁块动能的增加为1.5 mgR

C．铁块在下滑过程中除重力之外其他力做功为0.5mgR

D．铁块滑到最低点时重力的功率为0

“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．选手刚开始运动时加速度为

狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，以下给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心）中正确的是（ ）

如图所示，小木块a、b和c (可视为质点)放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m， c的质量为m/2。a与转轴OO′的距离为l，b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是(  )

A．b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落

B．当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等

C．b和c均未滑落时线速度一定相等

D．b开始滑动时的转速是

质量为m的汽车，额定功率为P，与水平地面间的摩擦数为μ，以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥，汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同，则汽车对桥面的压力N的大小为   （  ）

A．N=mg	B．
C．	D．

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场（边界上有电场），电场强度为E=mg/q，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。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=R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，关于带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是（   ）

A. 小球到达C点时对轨道压力为2mg
B. 小球在AC部分运动时，加速度不变
C. 适当增大E，小球到达C点的速度可能为零
D. 若E=2mg/q，要使小球沿轨道运动到C，则应将H至少调整为3R/2

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，小球半径为r，则下列说法正确的是(  )

A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝

B．小球通过最低点时的最小速度vmin＝

C．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

D．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

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图象如图乙所示。不计空气阻力，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，杆对小球的弹力方向向上

D．v^2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等

一物块从如下图所示的弧形轨道上的A点由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B点．由B点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为h₁，B、C高度差为h₂，则下列关系正确的是（ ）

A．h₁＝h₂
B．h₁<h₂
C．h₁>h₂
D．h₁、h₂大小关系不确定

在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R>r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相连，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（ ）

A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大

C．如果减小小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点

D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直平面内的半径为R的光滑半圆固定轨道，用水平恒力F将质量为m的质点，由静止开始从A点推到B点后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后水平抛出。已知AB的距离。则:（  ）

A．小球从C点平抛的水平位移的最小值为2R

B．为了完成上述过程，力F做功的最小值为

C．若小球恰好通过最高点，则小球在AB段的加速度大小为

D．若小球恰好通过最高点，则小球在B点对轨道的压力大小为5mg

开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（  ）

A．物块运动过程中加速度始终为零

B．物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化

C．在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小

D．滑到最低点C时，物块所受重力的瞬时功率达到最大

质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断且杆子停止转动，则（ ）

A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大

C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D．若角速度ω较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动