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 27 道试题
1 . 如图甲所示,质量为m=0.4kg可视为质点的物块静止放在水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数为0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。距离物块S=7.5m处有一光滑半圆轨道,轨道最低点P的切线水平。t=0时用水平拉力F由静止拉动物块,使物块沿水平地面向半圆轨道做加速运动。物体的速度v与拉力F大小倒数的v图象如图乙所示,AB平行于v轴,BC反向延长过原点O。物块运动过程中0~t1时间内对应图线中的线段ABt1~t2时间内对应图线中的线段BC,时刻t2=1s,t2时刻后撤掉拉力。重力加速度取g=10m/s2
(1)0~t1时间内物块的位移大小;
(2)物块能够经过半圆轨道最高点Q,半圆轨道的半径R满足什么条件?
(3)物块经半圆轨道最高点Q后抛出落回地面,落地后不再弹起。圆轨道半径R多大时物块落点离P点的距离最大,最大值为多少?
2 . 如图所示,相同的物块ab用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘上。当圆盘绕中心轴转动时,ab始终相对圆盘静止。已知ab到圆心的距离之比为。下列关于ab所受的摩擦力f大小随圆盘角速度的平方的变化关系图像可能正确的是(  )
   
A.   B.   
C.   D.   
3 . 如图所示AP为竖直转轴,P端放在地面上,细绳ACBC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为2.25mg,当ACBC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,细绳AC长度为L=2m,BP高度ABC能绕竖直轴AP匀速转动,因而小球在水平面内做匀速圆周运动,当小球的转速增大时,两绳均会被拉断,g取10m/s2,求:
(1)小球的线速度增大为何值时,BC绳才刚好被拉直;此时AC绳子拉力为多大;
(2)若小球的速率继续增加,判断哪条绳先断,并给出理由;此时小球的速率多大;
(3)当其中一条绳断后,小球速率再继续增加,求出速率达到多大时另一根绳子也会断掉;
(4)随着转速的继续增大,小球最后一定会飞落到地面上,设落点为D(图中未画出),求小球落点DP点间距离。
4 . 如图所示,有一个倾角为θ=37°的足够长斜面固定在水平面上,在斜面上固定一半径为R=1m的光滑圆环AB,其中ACBC,在BC的左侧斜面不光滑,BC的右侧斜面光滑。现将质量为m=0.5kg的小滑块(可视为质点)紧贴着环的内侧,沿AD方向以初速度v0发射,小滑块可以沿环内侧运动至环的最高点,并从B点以速度vB平行于AC飞出。已知小物体与斜面BC左侧之间的动摩擦因数为,重力加速度为g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)小滑块由A运动到B的过程中所受摩擦力大小f及此过程该摩擦力对小滑块所做的功Wf
(2)若小滑块能到达B点,则v0至少为多少?
(3)若小滑块恰好能到达B点,并从B点平行于AC飞出,则到达斜面底端时的点为E点,求AE之间的距离。
2021-06-03更新 | 634次组卷 | 4卷引用:山东省潍坊市诸城市诸城繁华中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题
5 . 如图所示,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是(  )
A.受到的向心力为mgm
B.受到的摩擦力为μm
C.受到的摩擦力为μ(mgm)
D.受到的合力方向斜向左上方
2016-12-08更新 | 2674次组卷 | 31卷引用:山东省潍坊市临朐县实验中学2020-2021学年高一下学期4月物理试题
6 . 2022年2月7日,在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中,我国选手任子威夺得冠军。如图1所示为短道速滑比赛场地的示意图(由直道和半圆形轨道构成),比赛场地周长约为,其中直道长度为,弯道内径为。如图2所示为运动员转弯瞬间的一幕。假设该比赛场地的冰面水平,运动员在弯道紧邻黑色标志块做匀速圆周运动,转弯时冰刀与冰面间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员的质量为,运动员可看作质点,重力加速度g。下列说法正确的是(  )
   
A.运动员由直道进入弯道前要减速
B.图2中的运动员在转弯时,冰面的支持力和重力的合力提供其做圆周运动的向心力
C.运动员紧邻黑色标志块转弯时的最大速度为
D.运动员紧邻黑色标志块转弯时的最大速度为
2023-06-06更新 | 287次组卷 | 3卷引用:山东省潍坊市高密市第一中学2022-2023学年高一下学期期末模拟物理试题
7 . 如图所示,一光滑不可伸长的细绳两端分别栓接物块质量分别为,物块放到转盘上,另一端绕过光滑的小孔吊着。在上放一质量也为的物块,二者随转盘一起匀速转动且与圆盘始终相对静止,已知到圆心的距离与转盘间动摩擦因数间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。求:
(1)当与转盘间摩擦力为0时,间的摩擦力大小;
(2)转盘角速度的范围;
(3)取摩擦力方向背离圆心为正方向,在图像中画出与转盘间摩擦力大小随转盘角速度的平方()的关系图像。(不需要写出计算过程,需要标出横、纵坐标具体数值,可用分数表示)
2022-05-12更新 | 264次组卷 | 1卷引用:山东省潍坊市2021-2022学年高一下学期期中质量监测物理试题
8 . 如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为RH,小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g,则(  )

A.小球A做匀速圆周运动的角速度
B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C.小球A受到的合力大小为
D.小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
2021-08-27更新 | 678次组卷 | 27卷引用:2021届山东省潍坊市寿光市五中高三上学期第二次阶段测试物理试题
9 . 如图所示,一半径为R的光滑半球面开口向下,固定在水平面上。为了使一个质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动(圆心为O′),对小球施加一个大小为Fkv的力(图中未画出,k为比例系数,v为小球的速率),F的方向总垂直速度指向圆心O′。已知:球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ),重力加速度为g。求k的最小值以及小球P相应的速率v
10 . 如图所示,从A点以某一水平速度抛出质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的粗糙圆弧轨道BC,经圆弧轨道克服摩擦力做功W=9.5J,后滑上与C点等高、静止在光滑水平面上的长木板,圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=2kg,A点距C点的高度为H=0.6m,圆弧轨道半径R=0.75m,物块与长木板间的动摩擦因数g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小物块在B点时的速度大小;
(2)小物块滑至C点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
共计 平均难度:一般