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
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1 . 2023年3月23日,山西省考古研究院发布消息,考古专家证实山西运城董家营西汉墓出土墨书题铭陶罐,从中可以窥见汉代河东地区丰富多样的饮食生活。现有一半径的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合,如图所示。转台静止不转动时,将一质量m=0.3kg的物块(视为质点)放入陶罐内,物块恰能静止于陶罐内壁的A点,且A点与陶罐球心O的连线与对称轴的夹角θ=37°。取重力加速度大小,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数μ
(2)若物块位于与O点等高的陶罐上且与陶罐一起绕轴转动,求转台转动的最小角速度ωmin。

2 . 如图所示,一种电动打夯机的结构为:在固定于夯上的电动机的转轴上固定一杆,杆的另一端固定一铁块(图中阴影部分的圆球即为铁块)。工作时电动机带动杆上的铁块在竖直平面内匀速转动,则当铁块转到最低点时,夯对地面将产生很大的压力而夯实地面。设夯(不包括铁块)的总质量为M,铁块的质量为m,杆长为L,重力加速度为g,杆的质量不计。
(1)若铁块的角速度为ω,则在圆周的最低点时杆对铁块的拉力是多少?
(2)若铁块的转速太大了,则有可能会将夯带离地面,在工作过程中为了保证安全要求打夯机不能离开地面,则铁块匀速转动的角速度最大为多少?
(3)在实际工作中,要保证打夯机在不离开地面的前提下对地面产生尽可能大的瞬间压力。请推导打夯机和铁块的总质量(即)与的关系。

2024-04-12更新 | 183次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市第三中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
3 . 如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B,距离中心为m处放置小物块A,A,B质量均为kg,A与转盘之间的动摩擦因数为,现在用原长为m、劲度系数N/m弹簧将两者拴接,重力加速度m/s,假设弹簧始终处于弹性限度以内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)若弹簧处于原长,缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的
(2)若转盘的角速度rad/s,A可以放置在离中心距离不同的位置上,且A始终不打滑,求满足条件的A转动半径的大小范围:
(3)若小物块B解除固定状态,B和转盘间动摩擦因数为,现将转盘角速度从0开始缓慢增大,为了保证B不打滑,求满足条件的转盘角速度的大小范围。

2024-04-12更新 | 240次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市吴江高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
4 . 如图所示是飞球调速器模型,它由两个质量的球通过4根长m的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接,上面套筒固定,下面套筒质量为kg,可沿轴上下滑动。不计一切摩擦。重力加速度为,当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度ω匀速转动时,轻杆与竖直轴之间的夹角θ为60°,求:
(1)下方一根杆对套筒M的弹力大小:
(2)飞球角速度ω的大小。

2024-04-12更新 | 101次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市吴江高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
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5 . 如图所示,相同的物块A、B叠放在一起,放在水平转台上随圆盘一起匀速运动,它们和圆盘保持相对静止,以下说法正确的是(  )

A.B所需的向心力比A大
B.图中A对B摩擦力是向左的
C.两物块所受的合力大小不相等
D.圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
6 . 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。当系统绕轴转动时,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PB点,当系统以角速度ω转动时:
(1)求弹簧伸长的长度x
(2)写出输出电压Uω的函数式;
(3)求此装置能测量的最大角速度
2024-04-05更新 | 81次组卷 | 1卷引用:江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期3月质量调研物理试题
7 . 如图1所示为遥控爬墙小车,小车通过排出车身内部空气,和外界大气形成压差,使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示,某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的ABC运动到天花板上的D点,运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向,BC与竖直方向夹角θ为37°,CD沿水平方向,三段长度均为1m。小车质量为0.5kg,车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN,方向总与速度方向相反。小车可视为质点,忽略空气阻力,不计转折处的能量损失,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小车在AB段向上运动时,小车所受阻力大小;
(2)遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时,小车牵引力为15N,求此时小车的转动半径;
(3)求小车从A经过BCD三段直线运动过程中,小车牵引力所做的总功。
8 . 如图所示,质量为m的小球用长为l的细线悬于固定点B,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角是,重力加速度为g。不计空气阻力,求:
(1)细线对小球的拉力大小F
(2)小球做圆周运动的周期T

2024-03-21更新 | 549次组卷 | 1卷引用:江苏省扬州市江都中学2023-2024学年高一下学期3月联考物理试题
9 . 如图所示,一足够长的水平轨道与半径为的竖直光滑四分之一圆弧形轨道BC底端相切,质量的木块在一大小、方向与水平方向成斜向上的拉力作用下,从轨道上的A点静止开始运动。当木块到达B点时,撤去拉力F,木块沿BC继续运动从C点飞出后,最终停止在水平轨道。已知木块从第一次经过C点到再次回到C点的时间为1.6s,木块与水平轨道的动摩擦因数AB间的水平距离为,木块在BC上运动过程中无能量损失,不计空气阻力,g。求:
(1)木块到达B点时的速度大小
(2)木块第一次在C点时对轨道的压力
(3)木块在水平轨道上运动的总路程s

2024-02-19更新 | 1059次组卷 | 2卷引用:江苏省南通中学2023-2024学年高一上学期12月阶段考试物理试题
10 . 如图所示,长L的轻杆两端分别固定着小球A、B,杆中心O有水平方向的固定转轴,杆绕转轴在竖直平面内做角速度为ω的匀速圆周运动。小球A的质量为m,重力加速度为g
(1)小球A运动到水平位置时,求杆对球A的作用力大小F1
(2)小球A运动到最高点时,求杆对球A的作用力大小F2
(3)若轻杆角速度为2ω,小球A运动到最低点时,杆对转轴的作用力刚好为零,求小球B的质量mB
2024-02-15更新 | 918次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市海安市2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题
共计 平均难度:一般