高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b沿水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）

A．a绳张力不可能为零

B．a绳的张力随角速度的增大而增大

C．当角速度ω＞，b绳将出现弹力

D．若b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变

如图，在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为R的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为，现给小球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，A为轨迹上的最高点，B为小球静止时的位置，C为O等高点，下列说法正确的是（   ）

A．小球在B点的电势能最小

B．小球从A运动到C点的过程中，动能一直增大

C．小球运动过程中最小的速度是

D．若给球一个垂直于悬线的初速度，使小球恰能沿圆周过A点，则在A点的速度为

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．

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

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

一质点沿半径为R的圆周运动一周，回到原地．它发生的位移大小是（ ）

A．2πR

B．πR

C．2R

D．0

如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲无打滑转动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为，两圆盘和小物体、之间的动摩擦因数相同，距O点为2r，距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（   ）

A．与圆盘相对滑动前与的角速度之比

B．与圆盘相对滑动前与的向心加速度之比

C．随转速慢慢增加，先开始滑动

D．随转速慢慢增加，先开始滑动

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

如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向 在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，在t＝0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v 已知容器在t＝0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水 问：

（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上？
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上，圆盘转动的最小角速度ω
（3）第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s

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

如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R）固定，小球A.b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同的速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是

A.速度v至少为时，才能使两球在关内偶完整圆周运动
B.速度v至少为时，才能使两球在关内做完整圆周运动
C.当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg
D.只要，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg

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