高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

如图所示，一只内壁光滑的半球形碗固定在小车上，小车静止在光滑水平面上。在小车最右边的碗边A处无初速度释放一只质量为的小球。则在小球沿碗内壁下滑的过程中，下列说法正确的是（碗的半径为，重力加速度为g）

A．小球、碗和车组成的系统机械能守恒

B．小球的最大速度等于

C．小球、碗和车组成的系统动量守恒

D．小球不能运动到碗左侧的碗边B点

如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60⁰的光滑斜面0A，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动．现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角。下列说法正确的是(    )

A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G
B．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60⁰，则球对斜面的压力逐渐增大
C若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60⁰，则球对挡板的压力逐渐减小
D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零

如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则：

A．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为

B．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为

C．至转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为

D．设法使物体的角速度增大到时，物块机械能增量为

光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R=1m．一质量为m的小球以速度v₀向右运动冲上滑块．已知M=4m，g取10m/s²，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：

（1）小球的初速度v₀是多少？
（2）滑块获得的最大速度是多少？

如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s²。则ω的最大值为（ ）

A．rad/s

B．rad/s

C．1.0rad/s

D．0.5rad/s

下列关于运动和力的叙述中，正确的是

A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B．做圆周运动的物体，所受的合力一定指向圆心

C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动

D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同

如图所示，竖直面内固定有一个半径为R的光滑圆环，质量为m的珠子穿在环上，正在沿环做圆周运动。已知珠子通过圆环最高点时，对环的压力大小为mg/3，则此时珠子的速度大小可能是

A．

B．

C．

D．

如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的 （    ）

A．速度

B．角速度

C．加速度

D．机械能

如图所示，竖直平面内光滑圆轨道半径R=2m，从最低点A有一质量为m=1kg的小球开始运动，初速度v₀方向水平向右，重力加速度g取10m/s²，下列说法正确的是（    ）

A．小球能到达最高点B的条件是m/s

B．若初速度v0=5m/s，则运动过程中，小球一定不会脱离圆轨道

C．若初速度v0=8m/s，则小球将在离A点2.8m高的位置离开圆轨道

D．若初速度v0=8m/s，则小球离开圆轨道时的速度大小为m/s

如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（    ）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）

A．2mg

B．3mg

C．

D．

如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站在滑轮正下方的地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为

A．1∶1

B．2∶1

C．3∶1

D．4∶1

铁轨在转弯处外轨略高于内轨，其高度差由弯道半径与火车速度确定。若在某转弯处规定安全行驶速度为V，则下列说法中正确的是
①当火车速度等于V时，由支持力的水平分力提供向心力
②当火车速度大于V时，轮缘挤压内轨
③当火车速度大于V时，轮缘挤压外轨
④当火车速度小于V时，轮缘挤压外轨

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

如图所示，一人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一质量为1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地面h＝6m。求：

（1）为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动，小球过最高点时的最小速度为多大？
（2）若在增加转动的速度使小球运动到最低点时绳子恰好断开，则绳子断时小球运动的线速度多大?
（3）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离。（取＝10m/s²）

如图所示，在光滑的轨道上，小球滑下经过圆孤部分的最高点Ａ时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力有(    )

A．重力、弹力、和向心力	B．重力和弹力
C．重力和向心力	D．重力

如图所示，半径=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量=0.1kg的小球，以初速度=8m/s在水平地面上向左作加速度=4m/s²的匀减速直线运动，运动4m后，冲上竖直半圆环，经过最高点B最后小球落在C点。取重力加速度=10m/s²。求：

（1）小球到达A点时速度大小；
（2）小球经过B点时对轨道的压力大小；
（3）A、C两点间的距离。