高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系选择题

计算机硬盘内部结构如图所示，读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置，硬盘盘面在电机的带动下高速旋转，通过读写磁头读写下方磁盘上的数据.磁盘上分为若干个同心环状的磁道，每个磁道按圆心角等分为18个扇区.现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5400r/min和7200r/min两种，硬盘盘面的大小相同，则（ ）

A．磁头的位置相同时，7200r/min的硬盘读写数据更快

B．对于某种硬盘，磁头离盘面中心距离越远，磁头经过一个扇区所用的时间越长

C．不管磁头位于何处，5400r/min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等

D．5400r/min与7200r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为3︰4

如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视 为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g。当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为

A．Mg-5mg

B．Mg+mg

C．Mg+5mg

D．Mg+10mg

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

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

如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径R₀=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R₁=35cm，小齿轮的半径R₂=4.0cm，大齿轮的半径R₃=10.0cm。则大齿轮和摩擦小轮的转速之比为（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）  （     ）

A．2∶175

B．1∶175

C．4∶175

D．1∶140

如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的 （    ）

A．速度

B．角速度

C．加速度

D．机械能

如图所示，可视为质点的，质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动，下列有关说法中不正确的是（           ）

A．小球能够通过最高点的最小速度为0

B．小球能通过最高点的最小速度为

C．如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力

D．如果小球在最高点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力

铁轨在转弯处外轨略高于内轨，其高度差由弯道半径与火车速度确定。若在某转弯处规定安全行驶速度为V，则下列说法中正确的是
①当火车速度等于V时，由支持力的水平分力提供向心力
②当火车速度大于V时，轮缘挤压内轨
③当火车速度大于V时，轮缘挤压外轨
④当火车速度小于V时，轮缘挤压外轨

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

如图所示叠放在水平转台上可视为质点的小物体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与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，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．以下说法中不正确的是（  ）

A．B对A的摩擦力一定为3μmg
B．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力
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，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为．轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点．重力加速度为g，则（ ）

A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点

B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点

C．OC之间的距离为2R

D．小球运动到C点时的速率为

如图，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道竖直固定于地面，一个小球（可以视为质点）先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时

A．小球对轨道的压力相等
B．小球的速度相等
C．小球的向心加速度不相等
D．小球的机械能相等

如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“磨盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若磨盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是

A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用

B．如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大

C．如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变

D．“魔盘”的转速一定大于

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

一根长为L的细线上端固定，另一端连接一小球，现设法使小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球运动的周期T与细线和竖直直线之间的夹角θ的关系是（ ）

A．角θ越小，周期T越长

B．角θ越小，周期T越短

C．周期T的长短与角θ的大小无关

D．条件不足，无法确定

北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。中地球轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中地球轨道卫星离地面高度低，则中地球轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的

A．向心加速度大

B．周期大

C．线速度小

D．角速度小