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 101 道试题
1 . 角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕轴转动时,元件A发生位移并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为L,电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为L,电阻分布均匀,系统静止时PB点,当系统以角速度ω转动时:
(1)求弹簧伸长的长度x
(2)写出输出电压Uω的函数式;
(3)求此装置能测量的最大角速度
2024-04-05更新 | 110次组卷 | 1卷引用:江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期3月质量调研物理试题
2 . 如图1所示为遥控爬墙小车,小车通过排出车身内部空气,和外界大气形成压差,使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示,某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的ABC运动到天花板上的D点,运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向,BC与竖直方向夹角θ为37°,CD沿水平方向,三段长度均为1m。小车质量为0.5kg,车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN,方向总与速度方向相反。小车可视为质点,忽略空气阻力,不计转折处的能量损失,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小车在AB段向上运动时,小车所受阻力大小;
(2)遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时,小车牵引力为15N,求此时小车的转动半径;
(3)求小车从A经过BCD三段直线运动过程中,小车牵引力所做的总功。

3 . 中式圆餐桌是我国传统家具,有的配有转盘,如图所示。若质量为m的小碗(可视为质点)放在水平转盘上随转盘一起匀速转动,小碗做匀速圆周运动的半径为r,角速度为
(1)求小碗做圆周运动时所需向心力的大小F
(2)为保证小碗不被甩出,根据所学知识,提出一条安全使用转盘的建议。

4 . 朝鲜族是爱好体育运动的民族,荡秋千更是入选了国家级遗产名录。将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上,使手机边缘与座椅边缘平行,如图甲所示,手机质量为m,让秋千以小摆角(小于5°)自由摆动,此时秋千可看作一个理想的单摆,摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的a-t关系图如图乙所示,图中各量均为已知量。求:
(1)当地的重力加速度;
(2)当秋千摆至最低点时,手机对秋千的压力(重力加速度用g表示)。

2024-03-05更新 | 292次组卷 | 2卷引用:辽宁省名校联盟2023-2024学年高二下学期3月份联合考试(开学)物理试卷
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5 . 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
6 . 汽车转弯时如果速度过大,容易发生侧滑。因此,汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示,一辆质量m=2.0×103kg的汽车(可视为质点)在水平公路的弯道上行驶,速度的大小v=10m/s,其轨迹可视为半径r=50m的圆弧。求:
(1)这辆汽车转弯时需要向心力的大小F
(2)这辆汽车转弯时需要向心加速度的大小an
(3)在冬天如果路面出现结冰现象,为防止汽车侧滑而发生危险,请给汽车驾驶员提出一条驾驶建议。

2023-11-30更新 | 539次组卷 | 3卷引用:北京市怀柔区第一中学2023-2024学年高二上学期合格考模拟预测物理试题
7 . 如图所示,质量为m的带电小球B用长为0.8L的绝缘细线悬于O点,带电小球A固定在O点正下方某位置,O到A的距离为L,小球B静止时细线与竖直方向的夹角重力加速度为g,静电力常量为k,A、B两球带电量相同,不计小球的大小,求:
(1)细线对小球的拉力大小及小球B的带电量;
(2)若小球B的电量减半,使小球B做水平面内的匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角仍为则小球B做圆周运动的角速度多大?
8 . 如图所示,一质量为的小球从斜面上A点由静止开始下滑,小球从距离AB点平滑地进入半径等于且竖直放置的光滑细圆管BCO为细圆管的圆心,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力的作用。已知斜面倾斜角为45°,小球与斜面间的动摩擦因数g取10 m/s2。求:
(1)小球经过B点时的速度大小?
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力大小是多少?
   
9 . 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。

   

10 . 一水平放置的汽缸可绕如图所示的竖直轴做匀速圆周运动,一活塞面积为,质量为,把一定质量的理想气体封闭在汽缸内,汽缸壁和活塞的厚度可忽略不计,一开始汽缸静止,缸内气体达到了平衡状态,活塞与汽缸底相距为,现让汽缸以一较小的角速度在水平面内做匀速圆周运动,缸内气体再次稳定时质量和温度都没发生变化,活塞相对于汽缸移动了距离。已知大气压强为,不计各种摩擦;且汽缸运动时,大气对活塞的压强仍为。求活塞的向心加速度的大小。
   
2023-07-19更新 | 168次组卷 | 1卷引用:云南省玉溪第三中学2022-2023学年高二下学期教学测评月考卷物理试题(七)
共计 平均难度:一般