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 350 道试题
1 . 如图所示,竖直平面内有一半径R=0.45m的光滑圆弧轨道AB,一质量m=2kg的物块(可视为质点),从A点由静止滑下,无能量损失地滑上静止的长木板的左端(紧靠B点),此后两者沿光滑水平面向右运动,木板与弹性挡板P碰撞后立即以原速率反向弹回,最终物块和木板均静止。已知木板质量M=1kg,板长L=1m,初始时刻木板右端到挡板P的距离为x=2m,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。求:
(1)物块滑至B点时对轨道的压力大小FN
(2)木板第一次速度为零时,物块的速度大小v1
(3)物块最终距挡板P的距离。
2020-05-15更新 | 619次组卷 | 5卷引用:2020届江苏省南京市六校联合体高三下学期5月联考物理试题
2 . 如图所示,坐标系x轴水平,y轴竖直。在第二象限内有半径R=5cm的圆,与y轴相切于点Q点(0,cm),圆内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外。在x=-10cm处有一个比荷为=1.0×108C/kg的带正电的粒子,正对该圆圆心方向发射,粒子的发射速率v0=4.0×106m/s,粒子在Q点进入第一象限。在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向外,磁感应强度B0=2T。粒子经该磁场偏转后,在xM点(6cm,0)沿y轴负方向进入第四象限。在第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场。有一个足够长挡板和y轴负半轴重合,粒子每次到达挡板将反弹,每次反弹时竖直分速度不变,水平分速度大小减半,方向反向(不考虑粒子的重力)。求:
(1)第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(2)第一象限内矩形磁场的最小面积;
(3)带电粒子在电场中运动时水平方向上的总路程。
3 . 如图为遥控玩具小车比赛轨道的示意图,第一部分由斜面轨道AB、圆弧轨道BCD与斜面轨道DE拼接而成,圆弧BCD的圆心恰在O点,第二部分由水平轨道EF、圆形轨道FGF与特殊材料水平轨道FH组成,直线轨道与圆弧轨道平滑相切,圆轨道F处前后略有错开,小车可从一侧滑上再从另一侧滑出。已知轨道ABDE的倾角均为,长度均为,轨道FGF的半径,玩具车在ABDE轨道上受到的阻力为压力的0.25,在FH轨道上受到的阻力为压力的1.5倍,其余轨道摩擦阻力及空气阻力均不计。已知玩具车输出功率恒为,电动机工作时间可调控,玩具车质量,可视为质点。。求:
(1)玩具车以多大初速度从A点弹出,恰好能沿轨道自行上滑到C点;
(2)玩具车以恒定功率A点由静止启动,电动机至少工作多长时间才能完成完整的圆周运动;
(3)已知轨道“受力因子k”是车对轨道的压力与车重力的比值,要求满足在圆周内且玩具车能无动力完成完整比赛,求玩具车的停止点HF点的可能距离。
2020-05-10更新 | 259次组卷 | 1卷引用:2020届浙江省“超级全能生”高考选考科目3月联考(B)物理试题
4 . 如图所示,正方形光滑水平台面WXYZ边长L=1.8m,距地面高h=0.8m。CD线平行于WX边,且它们间距d=0.1m。一个质量为m的微粒从W点静止释放,在WXDC平台区域受到一个从W点指向C点的恒力F1=1.25×10-11N作用,进入CDYZ平台区域后,F1消失,受到另一个力F2作用,其大小满足F2=5×10-13vv是其速度大小),运动过程中其方向总是垂直于速度方向,从而在平台上做匀速圆周运动,然后由XY边界离开台面,(台面以外区域F2=0)。微粒均视为质点,取g=10m/s2
(1)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒在CDYZ平台区域运动时的轨道半径;
(2)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒落地点到平台下边线AB的距离。
2020-05-08更新 | 110次组卷 | 1卷引用:四川省内江市第六中学2019-2020高一下学期入学考试物理试题
5 . 北京老山自行车赛场采用的是250m椭圆赛道,赛道宽度为7.6m。赛道形如马鞍形,由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成,圆弧段倾角为45°(可以认为赛道直线段是水平的,圆弧段中线与直线段处于同一高度)。比赛用车采用最新材料制成,质量为9kg。已知直线段赛道每条长80m,圆弧段内侧半径为14.4m,运动员质量为61kg。求:
(1)运动员在圆弧段内侧以12m/s的速度骑行时,运动员和自行车整体的向心力为多大;
(2)运动员在圆弧段内侧骑行时,若自行车所受的侧向摩擦力恰为零,则自行车对赛道的压力多大;
(3)若运动员从直线段的中点出发,以恒定的动力92N向前骑行,并恰好以12m/s的速度进入圆弧段内侧赛道,求此过程中运动员和自行车克服阻力做的功。(只在赛道直线段给自行车施加动力)。
2020-05-01更新 | 123次组卷 | 1卷引用:浙江省丽水市2017-2018学年高二上学期期末教学质量监控物理试题
6 . 如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧,静止在光滑水平轨道上,质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球aA点运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,a球的最小动能;
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
7 . 如图所示,装置BOO可绕竖直轴OO转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于BC两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角为37°。已知小球的质量m=1 kg,细线ACl=1 m,B点距C点的水平和竖直距离相等:(重力加速度g取10 m/s2
(1)若装置匀速转动的角速度为ω1,细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;
(2)若装置匀速转动的角速度ω2rad/s,求细线AC的弹力;
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算,写出细线AC上张力FT随角速度的平方ω2变化的关系式。

8 . 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。
9 . 如图所示,半径R=0.25m的粗糙大圆环上套有一质量为m=1kg的小环,大、小环间动摩擦因数为μ。当大圆环绕着过环心的竖直轴匀速旋转,且转速为n=120r/min 时,小环与大园环间刚好没有相对运动趋势,求小环偏离圆环最低点的高度。
2020-04-23更新 | 98次组卷 | 1卷引用:山东省滕州市第一中学2019-2020学年高一下学期4月物理试题
10 . 如图所示,质量m=50kg的跳台滑雪运动员(视为质点)经过一段半径R=20m的圆弧加速滑行后,从O点(O点正好在圆弧对应圆心的正下方)水平飞出,落到斜坡上的A点,已知斜坡与水平面的夹角O点到A点的距离L=75m,不计空气阻力(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:
(1)运动员在空中运动的时间t
(2)运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N
(3)运动员从O点水平飞出后与斜面距离最大时的速度大小v

共计 平均难度:一般