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 128 道试题
1 . 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小,质量为m的滑块套在水平杆上(不会翻到),力传感器通过一根细绳连接滑块,用来测量绳中拉力F的大小,最初整个装置静止,细绳刚好伸直但无张力,然后让整个装置逐渐加速转动,最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片,宽度为d,滑块的中心到转轴的距离为L,每经过光电门一次,通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。

(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为,则滑块转动的线速______
(2)认为绳的张力充当向心力,如果______(用已知量和待测量的符号表示),则向心力的表达式得到验证。
(3)该小组验证向心力的表达式时,经多次实验,仪器正常,操作和读数均没有问题,发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______(填“偏大”或“偏小”),主要原因是____________
2 . 如图为一半径R=1m的圆盘,其圆心О穿过一根垂直于圆面的转轴,圆盘平面与水平面夹角θ=30°,其下端与水平面上A点接触但无挤压。一可视为质点的滑块置于圆盘边缘(图中未画出),滑块可随圆盘一起绕轴做匀速圆周运动。已知滑块与圆盘间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)滑块随圆盘一起做匀速圆周运动的的最大角速度;
(2)若滑块随圆盘以m/s的速度做匀速圆周运动,当滑块运动至最高点时,突然撤去圆盘,滑块与圆盘分离瞬间滑块速度不变,求滑块落地点与水平地面上的A点之间的距离。
2024-01-30更新 | 359次组卷 | 1卷引用:湖北省武汉市部分重点中学2023-2024学年高一上学期期末联考物理试题
3 . 如图为某游戏装置原理示意图,水平桌面上固定一半圆形竖直挡板,其半径为2R、内表面光滑,挡板的两端AB在桌面边缘,B与半径为R的固定光滑圆弧轨道CDE在同一竖直平面内,过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°,一质量为的小球P以某一水平初速度由A点切入挡板内侧,在B点与另一个质量为2m的静止小球Q发生碰撞,碰后合二为一,从B点飞出桌面后,在C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE内侧,并恰好能到达轨道的最高点D,小球P与桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,小物块可视为质点,求:
(1)小物块在A点的初速度大小;
(2)若在B点P与Q发生弹性碰撞,碰后Q从B点飞出桌面后,在C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE内侧,并恰好能到达轨道的最高点D,小球与桌面之间的摩擦力不计,小球P由AB所受弹力的大小及合力的冲量的大小。
2023-12-28更新 | 112次组卷 | 1卷引用:湖北省十堰市六县市区一中教联体2023-2024学年高二上学期12月联考物理试题
4 . 如图所示,质量为的小球置于立方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径,某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间的作用力恰为mg,则(  )
   
A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于
B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于
C.在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mg
D.在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于3mg
2023-12-19更新 | 159次组卷 | 1卷引用:湖北省荆州中学、荆门市龙泉中学等三校2022-2023学年高三上学期8月月考物理试题
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5 . 如图所示,一同学表演荡秋千,已知秋千的两根绳长均为,该同学质量为,绳和踏板的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,踏板速度大小为,此时每根绳子平均承受的拉力最接近(  )

A.100NB.200NC.330ND.350N
6 . 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是(  )

   

A.物体所受弹力增大,摩擦力不变
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
D.物体所受弹力和摩擦力都减小了
2023-08-23更新 | 1728次组卷 | 143卷引用:2015-2016学年湖北宜昌夷陵中学高一下期中物理试卷
7 . 如图所示,倾斜轨道与圆轨道底部平滑连接,圆轨道的顶端有一个缺口AB,对称于通过圆轨中心O的竖直线,已知圆轨道的半径为R,缺口的圆心角,且大小可任意调节;一质量为m小球从距最低处高为h处沿倾斜轨道由静止释放,不计一切摩擦,重力加速度为g
(1)若角,小球从处静止释放,求小球经圆轨道的最低点时对轨道的压力;
(2)满足(1)问的条件下,小球所能达到的最大高度为多少?
(3)调节缺口的圆心角,小球飞过缺口后能无碰撞地经B点回到圆轨道,则小球由静止释放的高度h与角满足什么关系?角为多少时,小球释放的高度h有最小值?最小值为多少?
   
2023-08-18更新 | 525次组卷 | 1卷引用:湖北省腾云联盟2023-2024年高三上学期8月联考物理试题
8 . “神十四”航天员进行约5.5小时的出舱活动并圆满完成既定任务后,安全返回空间站问天实验舱如图甲所示。已知地球半径,地球表面重力加速度,在离地面高度的轨道上,问天实验舱绕地球做匀速圆周运动,所处的位置重力加速度为。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置,不可伸缩的轻绳长为L,轻绳一端绑一个质量为m的小球,另一端绑在支架O点,在离桌面最近的A点位置给小球一个垂直于OA的初速度v,小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动,其中B为最高点,下列说法正确的是(  )
   
A.=289:256
B.小球经过A点时,轻绳的张力大小为
C.小球从A点圆周运动到B点过程中,克服重力做功为
D.小球运动过程中,轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力
2023-07-17更新 | 546次组卷 | 4卷引用:2023届湖北省武汉市第一中学高三下学期五月第三次模拟考试物理试题
9 . 如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴以恒定的角速度转动,圆筒的半径。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与水平面间的夹角为,重力加速度,则的最小值是(  )
   
A.1rad/sB.C.D.
2023-06-27更新 | 852次组卷 | 31卷引用:湖北省襄阳市鄂西四校2021-2022学年高一上学期3月联考物理试题
10 . 滑冰运动员在水平冰面上转弯时可近似看成做半径为的圆周运动。已知冰鞋与冰面间的最大径向静摩擦力与运动员重力的比值为0.8,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(  )
       
A.运动员转弯时,支持力分力提供向心力
B.运动员转弯时,重力与支持力的合力提供向心力
C.运动员转弯时,最大速度为4m/s
D.运动员转弯时,最大速度为8m/s
共计 平均难度:一般