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 42 道试题
1 . 在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg、电荷量的小球,小球系在长L=0.5m的绝缘细线上,线的另一端固定在O点。整个装置放置于的匀强电场中,电场方向与水平面平行且沿OA方向,如图所示(此图为俯视图)。现给小球一垂直于细线的初速度使其从A点开始绕O点做圆周运动,小球可视为质点。求:
(1)小球运动过程中绳子拉力的最大值;
(2)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断,则小球经过多长时间其动能变为最小动能的2倍?
(3)当某次小球运动到A点时,电场方向突然反向但场强大小不变,并且此后小球每转过,场强均反向且场强大小不变,求:
①小球每次刚好到达A处时,细线承受的张力记为,求的表达式;
②若细线最大张力足够,从电场第一次反向开始,小球转过角度满足时,求绳子张力关于的表达式。
2 . 如图所示,竖直平面内固定半径R=3.0m的光滑圆弧轨道,在M处与水平传送带相切传送带与左侧紧靠的水平台面等高,台面的PN部分粗糙,PN的长度P点左侧光滑,一左端固定、水平放置的轻质弹簧处于原长状态。质量的小物块从与圆心等高处由静止沿圆弧轨道下滑。已知传送带MN的长度,始终以速度顺时针转动,物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为,取重力加速度,弹簧始终在弹性限度内求:
(1)物块第一次滑到圆弧轨道最低点M时对轨道的压力大小F
(2)弹簧被压缩后具有的最大弹性势能Ep
(3)物块最终停止运动时的位置到P点的距离
3 . 如图所示,为我校科技兴趣小组设计的赛车轨道,整个轨道由水平直轨道AB、圆轨道BCDB点与D点在同一水平面上但不重合)及水平直轨道DE和斜面轨道组成,已知圆轨道竖直放置且与水平面切于点B,只有AB段和斜面粗糙,其他轨道均光滑。一遥控电动赛车通电后由A点静止开始向B点运动,经s后关闭电源,赛车继续运动,途经B点,到达最高点C时恰好对轨道无压力。已知轨道m,圆轨道半径m,电动赛车质量kg,其电动机额定输出功率W,斜面倾角,电动赛车与AB段和斜面之间的动摩擦因数相同,g取,()求:
(1)赛车与AB段和斜面之间的动摩擦因数;
(2)赛车在斜面上滑行的最远距离。
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 | 637次组卷 | 4卷引用:广西南宁二中2020-2021学年高一下学期5月物理试题
5 . 太极球是广大市民中较流行的一种健身器材,现将其简化成如图所示的球拍和小球,让小球在竖直面内保持这样的姿势,始终不脱离球拍在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小球从最高点C到最右侧点D运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.球拍对小球的摩擦力越来越大
B.小球先处于超重状态后处于失重状态
C.球拍对小球的支持力越来越小
D.小球所受的合外力越来越大
2021-05-26更新 | 1333次组卷 | 4卷引用:陕西省铜川市王益区2020-2021学年高一下学期期中物理试题
6 . 如图,传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为m的物体(物体可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点B时,对轨道压力大小为FB=3mg,随后速度不变的滑上传送带CD,传送带速度为v0=6m/s,方向如图。物体与传送带、物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5,斜面DE与水平方向的夹角θ=37°,圆弧轨道半径R=0.8m,CD长度L=0.9m。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时,速度大小为多大?
(2)设物体离开D点后,立即脱离传送带而水平抛出,求:
①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小?
②若物体与斜面发生碰撞后,将损失垂直斜面方向的速度,而只保留了沿斜面方向的速度,且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE=9.5m/s,则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大?
7 . 如图甲所示,长为L=3m的传送带以速v0=6m/s顺时针匀速转动,其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接,轨道半径R=0.8m;右端B与一个倾角为30°的斜面连接,B点到地面的高度为H=1.8m。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放,到达A点时的速率v与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为m=2kg,与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)若滑块从h=0.5m处静止释放,则物块到达A点时对轨道的压力;
(2)若物块从B点水平飞出后恰好到达斜面底端C点,则滑块从B点飞出的速度多大?
(3)滑块从不同高度h静止释放时,滑块在空中做平抛运动的时间。

8 . 如图所示,一水平平台AB,平台左侧有半径的圆弧形轨道与平台相切,且A恰好为圆轨道最低点。质量为的滑块,从圆轨道上某处以一定的初速度滑下,经过圆轨道的最低点A时的速度为,已知滑块能看成质点,滑块和平台之间的动摩擦因数,平台AB,取,求:
(1)滑块通过圆弧上A点时对轨道的压力;
(2)滑块到达平台末端B点时的速度大小;
(3)滑块离开平台落至水平面时的落点与B点的水平距离。
9 . 如图所示,装置KOO′可绕竖直轴OO转动,杆KO水平,可视为质点的小环A与小球B通过细线连接,细线与竖直方向的夹角=37°,小环A套在杆KO上,小球B通过水平细线固定在转轴上的P点,已知小环A的质量mA=0.6kg,小球B的质量mB=0.4kg,细线ABL=0.5m,细线BPl=0.2m。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)若装置静止,求杆KO对小环A的弹力N、摩擦力f的大小和方向;
(2)若装置匀速转动的角速度为1,小环A受到杆对它的f大小变为零,细线AB与竖直方向夹角仍为37°,求角速度1的大小和细线BP中张力T的大小;
(3)小环A与杆KO间的动摩擦因数为0.6,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时,小环A受到的摩擦力大小为f。试通过计算在坐标系中作出小环A与杆发生相对滑动前的f-2关系图像。

10 . 如图所示的装置是由竖直挡板P及两条带状轨道Ⅰ和Ⅱ组成。轨道Ⅰ由光滑轨道与粗糙直轨道连接而成,AB两点间的高度差为。在轨道上有一位置CC点与B点的高度差为H、水平间距为。光滑轨道Ⅱ由轨道、半径分别为的半圆形螺旋轨道和轨道连接而成,且F点与A点等高。轨道Ⅰ、轨道Ⅱ与光滑水平轨道A处衔接,挡板P竖立在轨道上,轨道上各连接点均为平滑连接。一质量为的小滑块(小滑块可以看成质点)从C点静止释放,沿轨道Ⅰ下滑,与挡板P碰撞,碰撞后的动能为碰撞前动能的一半,且碰后小滑块既可沿轨道Ⅰ返回,也可沿轨道Ⅱ返回。小滑块与间的动摩擦因数。重力加速度
(1)若小滑块沿轨道Ⅰ返回,且恰好能到达B点,则H的大小为多少?
(2)若改变直轨道的倾角,使小滑块在直轨道上的下滑点与B点的水平距离L保持不变,小滑块沿轨道Ⅱ返回(只考虑首次返回),求H的大小范围。
(3)在满足(2)问的条件下,请写出小滑块刚过F点(只考虑首次通过F点)时对轨道的压力大小与H的关系。
2020-12-22更新 | 619次组卷 | 4卷引用:鲁科版(2019)必修第二册第三章第二节科学探究:向心力培优练习
共计 平均难度:一般