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（视为质点）从H＝12 m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R＝4 m的竖直圆环，且圆环动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值不可能为（g取10 m/s²，所有高度均相对B点而言）（　 ）

A．12 m

B．10 m

C．8.5 m

D．7 m

如图所示，轻杆长为3L，在杆的A．B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动．在转动的
过程中，忽略空气的阻力．若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（   ）

A．球B在最高点时速度为零                      
B．此时球A的速度也为零
C．球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg   
D．球B转到最高点时，杆对水平轴的作用力为3mg

如图所示，长为l的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子；把小球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是 （　　）

A．小球的线速度不发生突变

B．小球的角速度突然增大到原来的2倍

C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍

D．绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍

用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω²变化的图象是（　　）

如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内作半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其作用力的大小为（  ）

A．mω^2R

B．

C．

D．不能确定

火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行
驶的速度为v，则下列说法中正确的是 （　　）

A．当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力

B．当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力

C．当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨

D．当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨

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点时轻绳中的张力大小为T₂，关于这两个过程，下列说法中正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）（   ）

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．T1＝，T2＝mg

D．第二个过程中，重力和水平恒力F′的合力的功率先增大后减小

如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则(　　)

A．物体的合力为零

B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O

C．物体的合力就是向心力

D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)

质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动。圆半径为R，小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时不正确的是（      ）

A．小球对圆环的压力大小等于mg	B．重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力
C．小球的线速度大小等于	D．小球的向心加速度大小等于

如下图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且转动时不打滑，半径R_B＝4R_A、R_C＝8R_A.当自行车正常骑行时A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比a_A︰a_B︰a_C等于（      ）

A．1∶4∶8           B．4∶1∶8        C．4∶1∶32          D．1∶4∶32

如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受（　 　）

A．重力、支持力	B．重力、向心力
C．重力、支持力、向心力和摩擦力	D．重力、支持力和指向圆心的摩擦力

关于地球上的物体随地球自转，下列说法正确的是（  ）

A．在赤道上向心加速度最大

B．在两极向心加速度最大

C．在地球上各处向心加速度一样大

D．在地球上各处线速度都一样大

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

在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧半径为R，则（   ）

A．在最高点A，小球受重力和向心力

B．在最高点A，小球受重力和圆弧的压力

C．在最高点A，小球的速度为

D．在最高点A，小球的向心加速度为g

关于圆周运动，下列说法正确的是（   ）

A．匀速圆周运动是一种匀速运动

B．物体做圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度

C．物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心

D．物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心