高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点)，下列说法正确的是

A．选手摆动到最低点时所受绳子的拉力等于mg

B．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mg

C．选手摆到最低点时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力

D．选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动

乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，下列说法正确的是

A．车在最高点时人处于倒立状态，全靠保险带拉住，没有保险带人就会掉下来

B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是压力一定小于mg

C．人在最低点时对座位的压力大于mg

D．人在最低点时对座位的压力等于mg

在地球上，赤道附近的物体A和北京附近的物体B随地球的自转而做匀速圆周运动，可以判断

A．物体A与物体B的向心力都指向地心

B．物体A的线速度的大小小于物体B的线速度的大小

C．物体A的角速度的大小小于物体B的角速度的大小

D．物体A的向心加速度的大小大于物体B的向心加速度的大小

如图所示，一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在其上端与圆心等高处有一个质量为m，带电荷量为+q的小球由静止开始下滑，则（    ）

A．小球运动过程中机械能守恒

B．小球经过最低点时速度最大

C．小球在最低点对环的压力大小为（mg+qE）

D．小球在最低点对环的压力大小为3（mg+qE）

如图所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为2θ，其对称轴竖直，在其中一边套一个质量为m的小金属环P。

若固定“V”形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间？
若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？

如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1．5r 。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（   ）

A．B对A的摩擦力一定为3μmg
B．B对A的摩擦力一定为3mω²r
C．转台的角速度一定满足：
D．转台的角速度一定满足：

如图所示，ABD0是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R＝15m的14圆周轨道，半径OA处于水平位置，BD0是直径为l5m的半圆轨道，D为BD0轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水平半径0A高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍．取g为10m/s²
H的大小
试讨论此球能否到达BD0轨道的0点，并说明理由；

2011年1月11日12时50分，歼20在成都实现首飞，历时l8分钟，这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页．如图所示，隐形战斗机在竖直平面内做横8字形飞行表演，飞行轨迹为1一2—3—4—5一6一l，如果飞行员体重为G，圆周半径为R，飞行速率恒为v，在A、B、C、D四个位置上，飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为、、、，下列关于这四个力的大小关系正确的是

A、＝<=    B．=>=
C、>=>    D、>=>、

一个光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细线连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30⁰夹角。已知B球的质量为m，求：细绳对B球的拉力和A球的质量；

若剪断细线瞬间A球的加速度；
剪断细线后，B球第一次过圆环最低点时对圆环的压力。

如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆轨道竖直放置在水平地面上，两个质量为m的小球A、B（直径略小于管内径），以不同速度进入管内。A通过轨道的最高点C时，对管壁恰好无弹力的作用。A、B两球落地点的水平距离为4R，求：B球在最高点C对管壁的弹力大小和方向?（两球离开管后在同一竖直面内运动）

一根长为l的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示,丝线与竖直方向成37^o角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g，sin37⁰=0.6,cos37⁰=0.8），
求: (1)匀强电场的电场强度的大小；
(2)求小球经过最低点时丝线的拉力.

长0.4 m的轻杆上端固定800g的小球，小球（可视为质点）随杆在竖直面内做圆周运动。当它经过最高点时速度为1m/s，杆对小球作用力（g=10m/s²）为(　　)

A．6N, 拉力

B．6N, 支持力

C．8N, 支持力

D．10N, 支持力

如右图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动而没有相对滑动，图中c方向沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是                                                                          （    ）

A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为d方向

B．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为b方向

C．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为c方向

D．当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向

如图所示，质量为m=0.1kg可视为质点的小球从静止开始沿半径为R₁=35cm的圆弧轨道AB由A点滑到B点后，进入与AB圆滑连接的圆弧管道BC，管道出口为C，圆弧管道半径为R₂=15cm，在紧靠出口C处，有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒（不计筒皮厚度），筒上开有小孔D，筒旋转时，小孔D恰好能经过出口C处，若小球射出C出口时，恰好能接着穿过D孔，并且还能再从D孔向上穿入圆筒，小球返回后又先后两次向下穿过D孔而未发生碰撞，不计摩擦和空气阻力，取g=10m/s²，问：

小球到达B点的瞬间前后对轨道的压力分别为多大？
小球到达C点的速度多大？
圆筒转动的最大周期T为多少？

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