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，长为L的直杆一端可绕固定轴无摩擦转动，另一端靠在表面光滑的竖直挡板上，以水平速度v向左匀速运动。当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为（  ）

A．

B．

C．

D．

以下物理量中，属于标量的是(   )

A．线速度

B．位移

C．路程

D．向心加速度

如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L₁；当汽车以同样大小的速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L₂，下列答案中正确的是(  )

A．L1＝L2	B．L1>L2
C．L1<L2	D．前三种情况均有可能

如图所示，质量为m的小球被固定在轻杆的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球的拉力为7.5mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg。小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为

A．	B．
C．mgR	D．2mgR

如图所示，一根细线下端拴一个金属小球，细线的上端固定在金属块上，放在带小孔（小孔光滑）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（图中位置），两次金属块都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是

A．细线所受的拉力变小	B．小球运动的角速度变小
C．受到桌面的静摩擦力变大	D．受到桌面的支持力变大

如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为，b与转轴的距离为2。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（   ）

A．b一定比a先开始滑动
B．A.b所受的摩擦力始终相等
C．=是b开始滑动的临界角速度
D．当=时，a所受摩擦力的大小为kmg

小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一个光滑钉子C，如图所示，今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放，当悬线成竖直状态且与钉子相碰时（  ）

A．小球的速度突然增大	B．小球的角速度突然减小
C．小球的向心加速度突然增大	D．悬线的拉力突然减小

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，C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，A物比B物先滑动
D.转速增加，C物先滑动

如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m，人以v₁＝的速度过轨道最高点B，并以v₂＝v₁的速度过最低点A.求在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差多少？

火车转弯时，如果铁路弯道的内外轨一样高，外轨对轮缘（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，以下说法中正确的是

图a                图b                          图c

A．该弯道的半径

B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变

C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压

D．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压

如下图所示，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3倍

D．绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍

如图，质量为m的小球从斜轨道高处由静止滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动，已知圆轨道的半径为R，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是(     )

A．当h=2R时，小球恰好能到达最高点M

B．当h=2R时，小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mg

C．当h≤时，小球在运动过程中不会脱离轨道

D．当h=R时，小球在最低点N时对轨道压力为2mg

如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮半径的2倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象．A为主动轮．设A、B两轮边缘的线速度分别为v₁、v₂，加速度大小分别为ω₁、ω₂，周期分别为T₁、T₂，向心加速度大小分别为a₁、a₂，则（ ）

A．v₁：v₂=2：1    B．ω₁：ω₂=1：2    C．T₁：T₂=1：1    D．a₁：a₂=2：1

火车在转弯行驶时，需要靠铁轨的支持力提供向心力。下列关于火车转弯的说法中正确的是：

A．在转弯处使外轨略高于内轨

B．在转弯处使内轨略高于外轨

C．在转弯处使内、外轨在同一水平高度

D．在转弯处火车受到的支持力竖直向上

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