高中物理探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系试题

如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，

则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小？
若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？

如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接．在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场．现有一质量为m、电荷量为＋q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方，如图．小球可视为质点，小球运动到C点之前电荷量保持不变，经过C点后电荷量立即变为零)．已知AB间距离为2R，重力加速度为g.在上述运动过程中，求：
电场强度E的大小；
小球在圆轨道上运动时的最大速率；
小球对圆轨道的最大压力的大小．

如图所示，用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动．已知三物体质量间的关系m_a=2m_b=3m_c，转动半径之间的关系是r_C=2r_A=2r_B，那么以下说法中错误的是：(    )

A．物体A受到的摩擦力最大
B．物体B受到的摩擦力最小
C．物体C的向心加速度最大
D．转台转速加快时，物体B最先开始滑动

一根长为的轻杆下端固定一个质量为的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力）．当小球在最低点时给它一个水平初速度，小球刚好能做完整的圆周运动．若小球在最低点的初速度从逐渐增大，则下列判断正确的是（   ）

A．小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为

B．小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大

C．小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小

D．小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心

如图所示，水平向右的匀强电场场强为E，有一绝缘轻细杆长为l，一端可绕O点在竖直面内无摩擦转动，另一端粘有一带正电荷的小球，电量为q，质量为m，将小球拉成与O点等高的A点后自由释放，求小球到达最低点B时绝缘杆给小球的力。

(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，求：

(1)珠子所能获得的最大动能是多少？
(2)珠子对圆环的最大压力是多少？                                     图14

如图所示,有一长为R的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,求:
小球通过最高点A时的速度v_A;
小球通过最低点B时,细线对小球的拉力;
小球运动到A点或B点时细线断裂,小球落到水平地面时到C点的距离若相等,则OC间距离L等于多少？

如图所示，将倾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体（均可视为质点），把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向α=60°。开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA为l="0.5" m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体的质量为  m="1" kg，忽略空气阻力，取重力加速度g="10" m/s²，求：

乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小以及所受的拉力大小
甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小
斜面与甲物体之间的动摩擦因数μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

如图所示，竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷，电量为q，正负如图所示，
△ABC为一等边三角形，边长为L，CD为AB边的中垂线，且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R。现把质量为m带电量为+Q的小球（可视为质点）由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v，现取D为电势零点，求：
在等量异种电荷A、B的电场中，M点的电势； 
在最低点C轨道对小球的支持力多大？

如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，一个小球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同   B．小球对两轨道的压力不同
C．此时小球的速度相等     D．此时小球的向心加速度相等

（15）如图8-11所示：在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带正电的小球，另一端固定于O点。把小球拉起至细线与场强平行，然后无初速解放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ。求：小球经过最低点时细线对小球的拉力。

如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是：（　　　）

A．受重力和台面的持力

B．受重力、台面的支持力和向心力

C．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力

D．受重力、台面的支持力和静摩擦力

如图所示，一个小滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下.当滑到轨道最低点时，关于滑块动能大小和对轨道的最低点的压力，下列结论正确的是

A．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大

B．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力减小

C．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关

D．轨道半径变化时，滑块的动能和对轨道的压力都不变

如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动（  ）

A．转速相同时，绳长的容易断

B．周期相同时，绳短的容易断

C．线速度大小相等时，绳短的容易断

D．线速度大小相等时，绳长的容易断

如图所示，水平转台高1.25 m，半径为0.2 m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动．转台的同一半径上放有质量均为0.4 kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1 m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1 m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54 N，g取10 m/s².
(1)当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？
(2)当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？
(3)若A物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求B物块落地瞬间A、B两物块间的水平距离．(不计空气阻力，计算时取π＝3