高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“磨盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若磨盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是

A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用

B．如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大

C．如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变

D．“魔盘”的转速一定大于

一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是        m。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是     m/s。

如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径)，分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时，

A．两球的速度大小相等

B．两球的机械能大小始终相等

C．两球对碗底的压力大小不相等

D．小球下滑的过程中重力的功率一直增大

如图所示，竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度,恰好通过最高点C.已知半圆形轨道光滑，半径R=0.40m，滑块与水平面间的动摩擦因数m =0.50，A、B两点间的距离L=1.30m。取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）滑块运动到A点时速度的大小
（2）滑块从C点水平飞出后，落地点与B点间的距离x。

一同学骑自行车在水平公路上以5 m/s的恒定速率转弯，已知人和车的总质量m＝80 kg，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径R＝20m，求：
(1)人和车作为一个整体转弯时需要的向心力；
(2)若车胎和路面间的动摩擦因数μ＝0.5，为安全转弯，车速不能超过多少？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s²)

关于向心力的下列说法中正确的是(   )

A．物体必须受到一个向心力的作用才能做圆周运动

B．向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的

C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力

D．向心力只能改变物体的运动方向，不可能改变运动的快慢

关于人造地球卫星所受向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是（  ）

A．由可知，向心力与r^2成反比

B．由可知，向心力与r成反比

C．由可知，向心力与r成正比

D．由可知，向心力与r无关

如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是（   ）

A.若三个物体均未滑动，A物体的向心加速度最大
B.若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
C.转速增加，C物先滑动
D.转速增加，A物比B物先滑动

如图，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道竖直固定于地面，一个小球（可以视为质点）先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时

A．小球对轨道的压力相等
B．小球的速度相等
C．小球的向心加速度不相等
D．小球的机械能相等

如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知m_A＝m_B<m_C，则三颗卫星
A．线速度大小关系：v_A<v_B=v_C
B．加速度大小关系：a_A>a_B=a_C
C．向心力大小关系：F_A=F_B<F_C
D．周期关系：T_A>T_B＝T_C

一个在水平面上做匀速圆周运动的物体，如果半径不变，而速率增加到原来速率的3倍，其向心力是72 N，则物体原来受到的向心力的大小是

A．16 N

B．12 N

C．8 N

D．6 N

在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品。已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为（    ）

A．

B．

C．

D．2

如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。在框架上套着两个质量相等的 小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止。下列说法正确的是

A．小球A的合力小于小球B的合力
B．小球A与框架间可能没有摩擦力
C．小球B与框架间可能没有摩擦力
D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大

如下图所示，质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上，右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切，左端上方放一质量为1kg物块C，物块C与长木板B间的动摩擦因数
为0.2．现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放，沿着圆弧到达水平
轨道与B碰撞后粘在一起运动，再经1s物块C刚好运动到B
的右端且不会掉下．取g=10m/s．求：

（1）物体A刚进入圆弧时对轨道的压力；
（2）长木板B的长度；
（3）物体A经过圆弧时克服阻力所做的功．

如图所示，质量m=lkg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断．当小球从图地位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m／s²，则小于落地处距地面上P点的距离为(P点在悬点的正下方)（ ）

A．1m

B．2m

C．3m

D．4m