高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为（   ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是(  )

A．车在最高点时人处于倒坐状态，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不可能产生大小为mg的压力

C．人在最低点时对座位的压力等于mg

D．人在最低点时对座位的压力大于mg

如图所示，质量不同的甲乙两个小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是（ ）

A．两小球到达底端时速度相同

B．两小球运动到底端的过程中重力做功相同

C．两小球到达底端时动能不同

D．两小球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率大于乙球重力做功的瞬时功率

如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是该段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、重点和车尾。A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾．假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略.那么，过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是

A．车头A通过P点时的速度最小
B．车的中点B通过P点时的速度最小
C．车尾C通过P点时的速度比车头A通过P点时的速度小
D．A、B、C通过P点时的速度一样大

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v_A=6.0m/s。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=1.10m。取重力加速度g=10m/s²。求：

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

如图所示，是一个圆心为O半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个等半径半圆，练功人（可视为质点）从A点出发以恒定速率v沿相关圆弧A→B→C→O→A→D→C进行，最后到达C点。求在整个过程中，以下判断不正确的是（   ）

A．练功者运动的总位移大小为2R

B．练功者的运动是匀速直线运动

C．练功者运动的总路程是3πR

D．练功者运动的平均速度大小是

如图所示，质量不同的甲乙两个小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是（     ）

A．两小球到达底端时速度相同

B．两小球运动到底端的过程中重力做功相同

C．两小球到达底端时动能不同

D．两小球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率大于乙球重力做功的瞬时功率

火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内外轨道一样高，则火车转弯时（ ）

A．对外轨产生向外的挤压作用	B．对内轨产生向外的挤压作用
C．对外轨产生向内的挤压作用	D．对内轨产生向内的挤压作用

如图所示，一质量为3m的圆环半径为R，用一细轻杆固定在竖直平面内，轻质弹簧一端系在圆环顶点，另一端系一质量为m的小球，小球穿在圆环上作无摩擦的运动，当小球运动到最低点时速为v，则此时轻杆对圆环的作用力大小为（   ）

A．mv^2/R

B．2mg+ mv^2/R

C．3mg+ mv^2/R

D．4mg+ mv^2/R

如图，在竖直平面内，直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于O点．O点在水平地面上。可视为质点的小球从O点以某一初速度进入半圆，刚好能通过半圆的最高点A，从A点飞出后落在四分之一圆轨道上的B点，不计空气阻力，g=10m／s²。则B点与A点的竖直高度差为(     )

A．

B．

C．

D．

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

如下图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是 （   ）

A．0；0	B．2r，向东；
C．r，向东；	D．2r，向东；2r

某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为,磁场均沿半径方向.匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab ="cd" =L、bc ="ad" ="2L." 线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R. 求:

(1)从图示位置开始计时，在坐标系中画出一个周期内流过电阻R的电流随时间变化的图像。（要求正确标示出相应的纵坐标）
(2)外力推动线圈转动一周需要做多少功？

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。试求：

⑴球落地时的速度大小v₂；
⑵绳子能够承受的最大拉力为多大；
⑶如果不改变手离地面的高度，改变绳子的长度，使小球重复上述的运动。若绳子仍然在小球运动到最低点时断掉，要使小球抛出的水平距离最大，则绳子长度应为多少，小球的最大水平距离为多少?

质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则（    ）

A．因为速率不变，所以木块的加速度为零

B．因为速率不变，所以木块的加速度不变

C．因为速率不变，所以木块下滑过程中的摩擦力不变

D．木块下滑过程中的加速度大小不变，方向时刻指向球心