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 112 道试题
1 . 科技馆有一套儿童喜爱的机械装置,其结构如图所示:传送带AB部分水平,其长度L1=1.344m,以v1=1.2m/s顺时针匀速转动。大轮半径r =6.4cm,其下端C点与圆弧轨道DEFD点在同一水平线上,F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接。圆弧轨道的半径R=0.5m,倾斜传传送带GH长为L2=0.4m,倾角θ=37°。某同学将一质量为0.5kg的小物块轻放在水平传送带左端A处,小物块从B点离开水平传送带后,恰能从D点沿切线方向进入圆弧轨道,到达F点后,小物块以v2=2m/s的速度滑上倾斜传送带GH。已知小物块与两段传送带的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小物块由AB所经历的时间;
(2)小物块在D点对圆弧的压力大小;
(3)若要小物块能被送到H端,倾斜传动带GH顺时针运转的速度应满足的条件。
2023-04-01更新 | 788次组卷 | 2卷引用:安徽省合肥市第一中学2022-2023学年高一下学期段一考试物理试题
2 . 如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴转动,角速度从零缓慢增大,圆盘与水平桌面的夹角为,圆盘的半径为R,圆盘边缘处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆盘最大的角速度为(       
A.B.C.D.
3 . 如图所示,在竖直轴OO′的B点套有不可上下滑动,只可以绕轴无摩擦转动的轻环,轻弹簧的上端与该环相连,光滑杆OA与水平面间的夹角α=60°,质量为m的小球套在光滑杆OA上并与弹簧的下端连接,已知轴OB间距为L
(1)保持杆不动,小球在图示P点位置处于静止状态,图示β=30°,求小球所受弹簧的弹力大小T和所受杆的弹力大小N
(2)保持光滑杆OA与水平面间的夹角始终为α,使小球随杆OA一起由静止绕OO′轴加速转动,小球缓慢运动到与B点在同一水平面的A点时,杆OA匀速转动,小球与杆保持相对静止,求此时杆OAOO′轴转动的角速度大小ω
(3)在(2)情形之下,小球由P点开始相对杆向上滑动到A点与杆相对静止的过程中,杆对球所做的功W

4 . 瓦特利用飞球调速器来调控蒸汽机运动的速度,如图甲所示,其工作原理是两个飞球被蒸汽机带动旋转起来,蒸汽量越多旋转越快,飞球再带动下方的套筒运动,通过杠杆再把套筒的运动传递到蒸汽阀,控制进入蒸汽机的蒸汽量,达到自动稳定蒸汽机运行速度的目的。调速器飞球及套筒的运动可简化为如图乙所示模型,它由两个质量为m的钢球(可视为质点)通过4根长为l的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接,上方套筒固定,下方套筒质量为M,可沿轴上下滑动不计一切摩擦,重力加速度为g,飞球调速器的转速和蒸汽机的转速相同,则下列说法中正确的是(  )

A.蒸汽机转速增大或减小,上方轻杆对飞球的作用力都不变
B.若蒸汽机转速过快,则调速器套筒会下移,控制蒸汽阀减少进入蒸汽机的蒸汽量
C.若蒸汽机转速过慢,则调速器套筒会下移,控制蒸汽阀增加进入蒸汽机的蒸汽量
D.若蒸汽机稳定工作时调速器轻杆与竖直杆夹角为θ,则此时蒸汽机的转速
5 . 如图甲所示(俯视图),两个水平放置的齿轮紧紧咬合在一起(靠齿轮传动),其中OO'分别为两轮盘的转轴,大齿轮与小齿轮的齿数比为2:1,大、小两齿轮的上表面水平,分别放有质量相同的小滑块A、B,两滑块与所在齿轮转轴的距离均为r。现将两滑块通过一轻细线经转轴及上方两定滑轮连接,如图乙所示(侧视图)。已知两滑块与齿轮间的动摩擦因数为μ、最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略其他摩擦,重力加速度为g。齿轮静止时细线恰好拉直且无张力,若大齿轮由静止开始缓慢增大转动的角速度,则(  )
A.当大齿轮的角速度为时,细线上有拉力
B.当大齿轮的角速度为时,滑块B所受摩擦力为0
C.当小齿轮的角速度为时,两滑块恰好未相对齿轮滑动
D.当两滑块开始相对齿轮滑动时,滑块B会做离心运动
2022-10-27更新 | 1578次组卷 | 5卷引用:辽宁省沈阳市第一二〇中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题
6 . 如图所示,竖直平面内的圆弧光滑轨道半径R=4m,A端与圆心O等高,AC为与水平方向成37°角的斜面,B端在O的正上方,一个质量为0.1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆弧轨道并能沿轨道到达B点,到达B点时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为1N。随后小球做平抛运动,最后落到斜面上的C点。小球运动过程空气阻力不计,取,求:
(1)小球到达B点时的速度的大小;
(2)小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t
(3)小球离开B点后离斜面AC所在直线的最大距离d
7 . 如图,一光滑T形架上套有A、B两个圆环,质量都是1kg,圆环用长为5m的轻质细绳相连。T形架以图示虚线为轴逆时针转动,初始时绳与水平支架间夹角为53°,现缓慢加大架子的转速,到圆环B的速度为g,下列说法正确的是(  )
A.初始时B的动能为11.25JB.绳子对A做的功为20J
C.A、B系统增加的机械能约为25.42JD.A、B系统增加的机械能约为15.42J
2022-07-16更新 | 483次组卷 | 1卷引用:内蒙古包头市2021-2022学年高一下学期期末教学质量检测物理试题
8 . 如图所示,水平轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球ab,拴接小球的细线PQ固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角均为。现剪断细线P。弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g,取。下列说法正确的是(  )
A.剪断细线P前,弹簧形变量为
B.剪断细线P的瞬间,小球b的加速度大小为
C.剪断与a球连接处的弹簧的瞬间,细线P的拉力变小
D.剪断与a球连接处的弹簧的瞬间,小球a的加速度大小为
2022-07-14更新 | 2040次组卷 | 6卷引用:广东省东莞市东华高级中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题
9 . 如图甲所示为2022年北京冬奥会上,我国滑雪运动员谷爱凌女子大跳台夺冠瞬间。图乙是女子大跳台完整结构示意图,AB是助滑坡段,高度h1=60m;圆弧BCD为起飞段,圆心角,半径R=63m,AB与圆弧BCD相切;EF为着陆坡段,高度h2=20m,倾角FG为停止区。某次运动员从A点由静止开始自由起滑,经过圆弧BCD从与B点等高的D点飞出,最终恰好沿EF面从E点落入着陆坡段,CE与圆弧相切于C。已知除圆弧轨道外,其余轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为,经过圆弧段对C点压力为重力的1.5倍,运动员连同滑雪板的质量m=60kg,各段连接处无能量损失,忽略空气阻力的影响。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)运动员在C点的速度大小;
(2)运动员经过圆弧BCD段时摩擦力做的功;
(3)运动员在FG停止区运动的时间为多少?

10 . 如图所示,长度为2L的光滑轻质细管与水平面的夹角为θ,可绕竖直轴O1O2转动,两根轻弹簧分别固定在轻管两端,弹簧的原长都是L,劲度系数均为k,两弹簧间栓接一质量为m的小球。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)当轻管静止时,每根弹簧的形变量x0
(2)当轻管绕竖直轴以角速度ω1匀速转动时,两弹簧刚好恢复原长,求ω1
(3)当轻管从静止开始绕竖直轴转动,转至弹簧的弹性势能与静止时相等。求外界对转动装置所做的功W
共计 平均难度:一般