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 38 道试题
1 . 一光滑圆锥固定在水平地面上,其圆锥角为74°,圆锥底面的圆心为O′.用一根长为0.5 m的轻绳一端系一质量为0.1 kg的小球(可视为质点),另一端固定在光滑圆锥顶上O点,O点距地面高度为0.75 m,如图所示,如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动.
(1)当小球的角速度为4 rad/s时,求轻绳中的拉力大小;
(2)逐渐增加小球的角速度,若轻绳受力为N时会被拉断,求当轻绳断裂后小球落地点与O′点间的距离.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
2 . 质量为m的小球,拴在能承受的最大拉力为Tm=5mg的绳子上,绳子另一端固定在离水平地面高度为HO点,重力加速度为g
(1)若使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图甲所示,此时绳子刚好未断裂,求此时小球的向心加速度大小(结果可用根式表示);
(2)若使小球在竖直平面内从左向右摆动,当小球经过最低点时,绳子刚好断裂,则绳长为多长时,小球在水平地面上的落点离O点的水平距离最大?
3 . 为方便对天体物理学领域的研究以及实现对太空的进一步探索, 人类计划在太空中建立新型空间站,假设未来空间站结构如图甲所示。在空间站中设置一个如图乙所示绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区,圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1R2。当圆管以一定的角速度转动时,在管中相对管静止的人(可看作质点)便可以获得一个类似在地球表面的“重力”(即获得的加速度大小等于地球表面的重力加速度大小),以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G,地球同步卫星轨道半径为r。当空间站在地球的同步轨道上运行时,为使管内的人获得类“重力”,下列说法正确的是(  )
A.当圆管转动时,人将会挤压内管壁
B.当圆管转动时,人处于完全失重状态
C.圆管绕中心轴转动的周期为
D.圆管绕中心轴转动的周期为
4 . 如图所示,质量为m=2kg的小球从R=40cm的竖直圆弧轨道的顶端A点由静止开始下滑,通过圆弧轨道最低点B后做平抛运动,已知B点到地面的竖直高度H=45cm,B点与落地点C点的水平距离L=60cm,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小球通过圆弧轨道最低点B时的速度大小;
(2)小球通过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;
(3)小球从A点运动到距地面D点(D点未标出)的过程中有多少机械能转化为内能。
2022·浙江·模拟预测
5 . 某同学在乘坐公交车时发现,在加速和转弯过程中,公交车里的扶手会发生偏转。为了研究这一现象,该同学在公交车的横杆上用长度为l的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球(可看作质点),在公交车行驶过程中,进行观察和记录:
①沿平直的公路匀加速运动,细绳向后偏离竖直方向角度为θ1,在此状态下的某一时刻,通过汽车的仪表盘读出汽车的速度大小为v1
②沿圆弧道路匀速转弯的过程中,细绳向圆弧轨道外侧偏离竖直方向角度为,通过汽车的仪表盘读出此过程中汽车的速度大小为v2
(1)求汽车在①过程中的加速度;
(2)在①的情况下,从静止开始到速度为v1过程中,细绳的拉力对小球是否做功?如果做功,求出细绳对小球做功的大小;如果不做功,请说明理由;
(3)在②过程中,求公交车转弯的半径。并通过计算分析若缩短绳长,细绳偏离竖直方向的角度如何变化。
2021-09-14更新 | 362次组卷 | 6卷引用:2022届新疆喀什地区莎车县第一中学高三上学期第三次质量检测物理试题
6 . 高空滑索是勇敢者的运动。如图所示一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动(设钢索是直的),下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角,到达图中B位置时轻绳竖直向下。不计空气阻力,下列说法正确的是(     

A.在A位置时,人的加速度可能为零
B.在A位置时,钢索对轻绳的作用力大于人的重力
C.在B位置时,钢索对轻环的摩擦力为零
D.若轻环在B位置突然被卡住,则此时轻绳对人的拉力大于人的重力
7 . 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
8 . 一个可以看作质点的小球沿半径的圆周做匀速圆周运动,小球质量为0.2kg,角速度大小为,则小球所受向心力F大小为(  )
A.2.5NB.0.4NC.1.6ND.0.5N
9 . 一个质量为M=1.0kg的物体,做半径为R=2.0m的匀速圆周运动。在1min内一共转过30周。试求;
(1)物体运动的角速度;
(2)物体运动线速度的大小;
(3)物体运动所需向心力的大小。
2020-11-11更新 | 504次组卷 | 2卷引用:2021届新疆乌鲁木齐市实验中学高三上学期10月物理试题
2019高三·全国·专题练习
10 . 如图所示,一质量为m=0.5 kg的小球,用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时,轻绳拉力多大?
(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N,小球的速度不能超过多大?

2020-11-09更新 | 4394次组卷 | 30卷引用:新疆可克达拉市镇江高级中学2021-2022学年高一下学期第一次月考物理试题
共计 平均难度:一般