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 13 道试题
1 . 如图所示,光滑轨道A固定在水平地面上,其弧形轨道的高度为h,半径为R,该段圆弧对应的圆心角小于5°,其水平部分与木板B上表面齐平。木板B质量为m,紧靠轨道A放置在光滑水平面上。在B的右侧放着若干滑块(视为质点),滑块的质量均为m,编号依次为1、2,3,4、…,。质量为的滑块C(视为质点)置于轨道A的顶端,由静止释放,滑到木板B上。C与B之间的动摩擦因数为,当C、B刚达到共速时,木板B恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间,C、B再次刚达到共速时,木板B恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞,依次类推;最终滑块C恰好没从长板B上滑落。已知重力加速度为,滑块间的碰撞均为弹性碰撞,且每次碰撞时间极短,求:
(1)滑块C在弧形轨道最低点时,受到轨道A的支持力大小;
(2)滑块C在弧形轨道上下滑到最低点的过程中,受轨道A的弹力的冲量大小(结果可保留以及根号);
(3)开始时,木板B的右端与滑块n之间的距离s
2 . 动画片“熊出没”中有这样一个情节:某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱,被挂在了树上(如图甲),聪明的熊大想出了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化如图乙所示,设悬点为O,整个装置可视为质点且总质量为m,绳长为L且保持不变,绳子能承受的最大张力为,不计一切阻力,重力加速度为g,求:
(1)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂,求他们在最低点的速度的大小;
(2)若绳长改为2L,两熊在水平面内做匀速圆周运动,如图丙。若两熊做圆锥摆运动时绳子与竖直方向的夹角为,求此时绳子受到的拉力F的大小以及两熊的速度v的大小。

   

3 . 某小球通过细线绕圆心在光滑的水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量m=0.40kg,线速度大小v=1.0m/s,细线长L=0.25m,求:
(1)小球的动能Ek
(2)小球的角速度大小ω
(3)细线对小球的拉力大小F
4 . 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)
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5 . 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?
6 . 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。
7 . 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 | 361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
8 . 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 | 503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
9 . 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 | 4375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
10 . 如图所示,平台上的小球从 A 点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的斜面 BC, 经 C点进入光滑水平面 CD 时速率不变,最后进入悬挂在 O点并与水平面等高的弧形轻 质筐内。已知小球质量为 mAB 两点高度差为 hBC 斜面高 2h,倾角α=45°,悬挂 弧形轻质筐的轻绳长为 3h,小球可看成质点,弧形轻质筐的重力忽略不计,且其高度远 小于悬线长度,重力加速度为 g,试求:
(1)B 点与抛出点 A的水平距离 x
(2)小球运动至 C点速度 vC的大小;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,轻质筐所受拉力 F 的大小。
共计 平均难度:一般