高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置放手，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m（不计身高大小），人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．

（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应在什么范围？
（2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s²，g=10m/s²，且选手从C点放手能恰能落到转盘的圆心处，则他是从平台出发后经过多长时间放手的？

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

如图所示，两个通电的彼此绝缘的圆环A、B通有图示的电流，已知两环都可以绕直径COD（C、D为两环交点）自由转动，从左向右看，关于两环转动情况判断正确的是（ ）

A.A环逆时针转动，B环顺时针转动
B．A环顺时针转动，B环逆时针转动
C．A环逆时针转动，B环逆时针转动
D．A环顺时针转动，B环顺时针转动

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

在水平公路上行驶的汽车，转弯时提供向心力的是（ ）

A．汽车所受的重力

B．汽车所受的支持力

C．汽车所受的摩擦力

D．汽车所受的重力和支持力的合力

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

如图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是   ①带电小球有可能做匀速圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小（  ）

A．②

B．①②

C．①②③

D．①②④

关于人造地球卫星的向心加速度的大小与圆周运动半径的关系的下述说法中正确的是( )

A．由公式F=mrω^2得向心力大小与半径成正比

B．由公式F=mv^2／r得向心力大小与半径成反比

C．由公式F=mωv得向心力大小与半径无关

D．由公式F=GmM/r^2得向心力大小与半径的平方成反比

如图，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是（ ）

A．重力

B．弹力

C．静摩擦力

D．滑动摩擦力

如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动，已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力，则下列说法正确的是

A．在轨道最低点，最高点，轨道对小球作用力的方向是相同的

B．小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点

C．小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中不脱离轨道

D．小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道

长为L的轻绳一端系一质量为m的物体，另一端被质量为M的人用手握住，人站在水平地面上，使物体在竖直平面内作圆周运动，物体经过最高点时速度为v，此是夫对地面的压力为（   ）

A．

B．

C．

D．

一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，不计重力．求：
（1）粒子做圆周运动的半径R
（2）匀强磁场的磁感应强度B．

如图所示，小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法不正确的是（ ）

A．小球的角速度突然增大

B．小球的瞬时线速度突然增大

C．小球的向心加速度突然增大

D．小球对悬线的拉力突然增大

（多选）两圆环AB置于于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示的感应电流，则（ ）

A．A可能带正电且转速减小	B．A可能带正电且转速增大
C．A可能带负电且转速减小	D．A可能带负电且转速增大

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．