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，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为m_a的a球置于地面上，质量为m_b的b球从水平位置静止释放.当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是(     )

A．ma∶mb=2∶1

B．ma∶mb=3∶1

C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零

D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零

如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍， A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O₁O₂转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是：（      ）

A．当 时，A、B相对于转盘会滑动
B．当时，绳子一定有弹力
C．ω在范围内增大时，A所受摩擦力一直变大
D．ω在 范围内增大时，B所受摩擦力变大

如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则 （    ）

A．小球不可能做匀速圆周运动

B．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小

C．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大

D．小球运动到最低点时，电势能一定最大

如图所示，在绕中心轴转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动。在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，下列说法正确的是

A．物体所受弹力大小逐渐增大

B．物体所受弹力始终指向圆心

C．物体所受合力指向圆心

D．物体所受摩擦力不沿竖直方向

如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。 不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

A．A的速度比B的小
B．A与B的向心加速度大小相等
C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（　　）

A．受到向心力为

B．受到的摩擦力为

C．受到的摩擦力为μmg

D．受到的合力方向斜向左上方

如图所示，倾角的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为的半圆竖直挡板，矢量的小球从斜面上高为处静止释放到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积，不计摩擦和机械能损失。则小球沿挡板运动时对挡板的力是（    ）

A．

B．

C．

D．

汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值。当汽车的速率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应(   )

A．增大到原来的四倍

B．减小到原来的一半

C．增大到原来的二倍

D．减小到原来的四分之一

如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知(　      )

A．粒子带正电，由b向a运动

B．粒子带负电，由b向a运动

C．粒子带正电，由a向b运动

D．粒子带负电，由a向b运动

一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图所示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)

如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从h高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态，若下落时绳中点碰到水平放置的光滑钉子O，重力加速度为g，则(    )

A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒

B．从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程中，重力的功率先减小后增大

C．小球刚到最低点速度大小为

D．小球刚到达最低点时的加速度大小为(＋2)g

如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是

A．在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）g

B．在释放瞬间，支架对地面压力为Mg

C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为(m+M)g

D．摆球到达最低点时，支架对地面压力为(3m+M)g

如图所示，一根轻杆（质量不计）的一端 以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能

A．沿F1的方向	B．沿F2的方向
C．沿F3的方向	D．沿F4的方向

太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上。并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图所示。设这三个星体的质量均为M，且两种系统的运动周期相同，则(    )
 

A．直线三星系统运动的线速度大小为v＝

B．此三星系统的运动周期为T＝

C．三角形三星系统的线速度大小为v＝

D．三角形三星系统中星体间的距离为L＝

如图所示，一竖直平面内光滑圆形轨道半径为R，小球以速度v₀经过最低点B沿轨道上滑，并恰能通过轨道最高点A。以下说法正确的是(    )

A．v₀应等于，小球到A点时速度为零
B．v₀应等于，小球到A点时速度和加速度都不为零
C．小球在B点时加速度最大，在A点时加速度最小
D．小球从B点到A点，其速度的增量为(1＋)