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 74 道试题
1 . 如图所示,倾角为的倾斜导轨DB与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内。一质量为m的小滑块从导轨上离地面高D处无初速下滑进入圆环轨道。接着小滑块从圆环最高点C处水平飞出,且恰好击中导轨上与圆心О等高的P点,不计空气阻力。求:
(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度大小;
(2)滑块运动到圆环最低点A时对圆环轨道压力的大小;
(3)通过计算判断滑块在斜面轨道BD间运动是否受斜面摩擦力作用。若无摩擦力作用,请说明理由;若有摩擦力作用,请求下滑过程中克服摩擦力做的功。
2 . 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。
3 . 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
4 . 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。
5 . 如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上的物体A、B、C的质量分别为,A叠放在B上,C、B离圆心O距离分别为。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好拉直。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数均为,A、B间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,现让圆盘从静止缓慢加速转动,求:
(1)圆盘角速度为多少时,细线上开始产生拉力;
(2)圆盘角速度时,C与水平圆盘之间的摩擦力;
(3)为使得均与圆盘保持相对静止,圆盘角速度需要满足的条件。
2021-06-09更新 | 1349次组卷 | 1卷引用:四川省成都市树德中学2020-2021学年高一下学期5月物理试题
6 . 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 | 634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
20-21高一下·浙江·阶段练习
7 . 竖直光滑轨道固定在距地面高为H=0.8m的桌子边缘,轨道末端可视作半径为r=0.3m的圆形轨道,其末端切线水平,桌子边缘距离竖直墙壁x=0.6m。质量为m=0.1kg的小球(视为质点)从轨道某处滚下,与竖直墙壁的撞击点距地面高度为0.6m。若撞击后水平方向速度大小不变,方向反向,竖直方向速度不变,且小球的运动始终在同一平面内并不与桌子发生碰撞,小球重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)求小球经过轨道末端时速度的大小;
(2)小球经过轨道末端时对轨道的压力;
(3)小球落地点离墙面的距离。
2021-05-07更新 | 374次组卷 | 1卷引用:【新东方】 高中物理20210429—018【2020】【高一下】
8 . 抛石机是古代远程攻击的一种重型武器,某同学制作了一个简易模型,如图所示。支架固定在地面上,O为转轴,长为L的轻质硬杆A端的凹槽内放置一质量为m的石块,B端固定质量为20m的重物,AO0.9LOB0.1L。为增大射程,在重物B上施加一向下的瞬时作用力后,硬杆绕O点在竖直平面内转动。硬杆转动到竖直位置时,石块立即被水平抛出,此时重物B的速度为,石块直接击中前方倾角为15的斜坡,且击中斜坡时的速度方向与斜坡成60角,重力加速度为g,忽略空气阻力影响,求:
(1)石块击中斜坡时的速度大小;
(2)石块抛出后在空中运动的水平距离;
(3)石块抛出前的瞬间,硬杆对转轴O的作用力。
9 . 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?
10 . 如图所示,细绳一端系着质量M=0.5kg的物体,另一端通过圆盘中心的光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,物体M与小孔距离为0.4m(物体M可看成质点),已知M和水平圆盘间的最大静摩擦力为2N,重力加速度g取10 m/s2
(1)若圆盘静止不动,从静止释放M,求M的加速度大小;
(2)若使圆盘绕中心轴线转动,m处于静止状态,求角速度ω的最大值。
   
共计 平均难度:一般