组卷网 > 知识点选题 > 通过牛顿第二定律求解向心力
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解析
| 共计 75 道试题
1 . 角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕光滑的轴OO′转动时,元件A发生位移并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l,电阻分布均匀,系统静止时滑片P位于B点,当系统以角速度ω转动时(  )
A.电路中电流随角速度的增大而增大
B.电路中电流随角速度的减小而增大
C.弹簧的伸长量为
D.输出电压Uω的函数式为
2022-04-02更新 | 916次组卷 | 9卷引用:2022届北京市石景山区高三下学期一模物理试题
2 . 如图所示,光滑杆偏离竖直方向的夹角为,杆以O为支点绕竖直线旋转。质量为m的小环套在杆上可沿杆滑动,当杆的角速度为ω1时,小环旋转平面在A处;当杆角速度为ω2时,小环旋转平面在B处,设环在AB两处对杆的压力分别为N1N2。则有(  )
A.B.
C.D.
3 . 某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为的小球,使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,球以绳断时的速度水平飞出,通过水平距离后落地。已知握绳的手离地面高度为,手与球之间的绳长为,重力加速度,忽略空气阻力。则(  )
A.从绳断到小球落地的时间为0.3s
B.小球落地时的速度大小为4m/s
C.绳子的最大拉力为16N
D.绳子的最大拉力为21.5N
22-23高一上·北京海淀·阶段练习
名校
4 . (2)有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示。长为l的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,如左下图中甲所示。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以某角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为,不计钢绳的重力,重力加速度为g
(1)求转盘转动的角速度
(2)另一座椅也用长为l的钢绳一端系着,钢绳另一端固定在水平转盘边缘内侧,固定点与竖直转轴的距离为r1,且r1<r,如左下图中乙所示。稳定时,钢绳与竖直方向的夹角为,通过定量推导比较的大小关系。
(3)细心的同学发现:当转盘以较快转速匀速转动时,钢绳与转轴并不在同一竖直平面内,示意图如下图右图所示(图中P为座椅,M为转盘边缘固定钢绳的点,PM为钢绳,O1O2为竖直转轴,PQO1O2在同一竖直平面内)。你认为造成这种现象的原因是什么?并说明此时钢绳对座椅拉力的作用效果。
2022-01-17更新 | 1159次组卷 | 2卷引用:北京市人大附中2021-2022学年高一(上)期末练习物理试题
5 . 一物体做匀速圆周运动,其它条件不变,线速度大小变为原来的2倍,则所需向心力大小变为原来的倍数是(  )
A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍
6 . 如图所示,竖直平面内固定半径R=3.0m的光滑圆弧轨道,在M处与水平传送带相切传送带与左侧紧靠的水平台面等高,台面的PN部分粗糙,PN的长度P点左侧光滑,一左端固定、水平放置的轻质弹簧处于原长状态。质量的小物块从与圆心等高处由静止沿圆弧轨道下滑。已知传送带MN的长度,始终以速度顺时针转动,物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为,取重力加速度,弹簧始终在弹性限度内求:
(1)物块第一次滑到圆弧轨道最低点M时对轨道的压力大小F
(2)弹簧被压缩后具有的最大弹性势能Ep
(3)物块最终停止运动时的位置到P点的距离
7 . 如图,传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为m的物体(物体可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点B时,对轨道压力大小为FB=3mg,随后速度不变的滑上传送带CD,传送带速度为v0=6m/s,方向如图。物体与传送带、物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5,斜面DE与水平方向的夹角θ=37°,圆弧轨道半径R=0.8m,CD长度L=0.9m。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时,速度大小为多大?
(2)设物体离开D点后,立即脱离传送带而水平抛出,求:
①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小?
②若物体与斜面发生碰撞后,将损失垂直斜面方向的速度,而只保留了沿斜面方向的速度,且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE=9.5m/s,则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大?
8 . 如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球在细线的拉力作用下,以速度v做半径为r的匀速圆周运动。小球所受向心力的大小为(  )
A.B.C.2rD.mυr
9 . 如图所示,装置KOO′可绕竖直轴OO转动,杆KO水平,可视为质点的小环A与小球B通过细线连接,细线与竖直方向的夹角=37°,小环A套在杆KO上,小球B通过水平细线固定在转轴上的P点,已知小环A的质量mA=0.6kg,小球B的质量mB=0.4kg,细线ABL=0.5m,细线BPl=0.2m。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)若装置静止,求杆KO对小环A的弹力N、摩擦力f的大小和方向;
(2)若装置匀速转动的角速度为1,小环A受到杆对它的f大小变为零,细线AB与竖直方向夹角仍为37°,求角速度1的大小和细线BP中张力T的大小;
(3)小环A与杆KO间的动摩擦因数为0.6,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时,小环A受到的摩擦力大小为f。试通过计算在坐标系中作出小环A与杆发生相对滑动前的f-2关系图像。

10 . 游乐场中有一种“旋转飞椅”的游乐项目(如图所示),在旋转平台的下边缘固定一定长度的绳子,绳子的另一端是供游客乘坐的椅子,当平台绕其中心轴水平匀速旋转时,游客随之做匀速圆周运动。某一段时间内,绳子与竖直方向的夹角为θ。已知旋转平台的半径为R,绳子的长度为L,游客的质量为m,重力加速度为g,绳子和椅子的质量及空气阻力忽略不计。求:
(1)绳子受到的拉力大小T
(2)游客做匀速圆周运动的角速度大小ω
共计 平均难度:一般