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，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m，电荷量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是   （   ）

A．小球在运动过程中机械能守恒

B．小球经过最低点时机械能最大

C．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg＋qE)

D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg－qE)

如图所示，长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上，上端固定一个质量为m的小球，轻杆处于竖直位置，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当小球与长方体分离时，杆与水平面的夹角为30°，且杆对小球的作用力恰好为零，若不计一切摩擦。则

A．长方体与小球的质量比是4 ：1

B．分离时小球的速率为

C．分离后长方体的速率为

D．长方体对小球做功－mgL／4

如图所示，小球以初速度为v₀从光滑斜面底部向上滑动，恰能到达最大高度为h的斜面顶部.图中①是内轨半径大于h的光滑轨道，②是内轨半径小于h的光滑轨道，③是内轨直径等于h的光滑轨道，④是长为1／2h的轻杆(可绕固定点O转动，小球与杆的下端相碰后粘在一起).小球在底端时的初速度都为v₀，则小球在以上四种情况中能到达高度h的是(   )

A．①③

B．②④

C．②③

D．①④

两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是

A．a粒子带正电，b粒子带负电

B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

C．b粒子动能较大

D．b粒子在磁场中运动时间较长

狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=(k为常数)。磁单极S的磁场分布如图甲所示，它与如图乙所示负点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有一带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是

A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示

B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示

C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示

D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示

如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止。则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是：

A．Q受到桌面的支持力变大

B．Q受到桌面的静摩擦力不变

C．小球P运动的角速度变大

D．小球P运动的周期变大

如下图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L="0.8" m的细绳悬于以v="4" m／s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比F_B∶F_A为（g="10" m／s²） （     ）

A.1∶1                   B.1∶2               C.1∶3                 D.1∶4

2009年是中华人民共和国成立60周年，某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。两个“0”字型的半径均为R。让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入，依次经过图中的B、C、D三点，最后从E点飞出。已知BC是“0”字型的一条直径，D点是该造型最左侧的一点，当地的重力加速度为g，不计一切阻力,则小球在整个运动过程中 （        ）

A.在B、C、D三点中，距A点位移最大的是B点，路程最大的是D点
B. 小球从E点飞出后将做匀变速直线运动
C.在B、C、D三点中，瞬时速率最大的是D点，最小的是C点
D. 若小球在C点对管壁的作用力恰好为零，则在B点小球对管壁的压力大小为6mg

如图（a）所示，小球的初速度为v₀，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，在图(b)中，四个物体的初速度均为v₀。在A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h；在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点无摩擦向上转动．则小球上升的高度能达到h的有

如图，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是（     ）

A．小球重力与电场力的关系是mg=Eq

B．小球重力与电场力的关系是Eq=mg

C．球在B点时，细线拉力为T=mg

D．球在B点时，细线拉力为T=2Eq

用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图（1）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变化的图像是图（2）中的

如右图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一高度上的A、B两点由静止自由滑下，通过最低点时，下列说法正确的是（   ）

A．小球对轨道底端的压力是相同的
B．小球对轨道底端的压力是不同的，半径小的压力大
C．通过最低点的速度不同，半径大的速度大
D．通过最低点时向心加速度是相同的

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

A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴R、C离轴2R，当圆台旋转时， A、B、C都没有滑动，如图所示，则（    ）

A．A物体的静摩擦力最小
B．C物体的向心加速度最大
C．当圆台转速增加时，B比A先滑动
D．当圆台转速增加时，C比A先滑动

如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式T=a+bcosθ，式中a、b为常数。若不计空气阻力，则当地的重力加速度为（   ）

A．

B．

C．

D．