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 19 道试题
1 . 如图为游乐场所的轨道,简化为由倾斜直线轨道AB、水平轨道BC、半圆形轨道CDE、水平轨道EF组成,已知轨道AB的倾角θ=37°,AB间高度差H=12m,BC间距离4m,轨道CD的半径R=4.8m,轨道DE的半径r=2.4m,在轨道ABC上运动时轨道车(含人)受到的阻力为上表面正压力的0.2倍,其余阻力均不计,车轮分布在轨道上、侧、下三面(如图),一起把轨道抱住。游客从A点乘坐轨道车由静止开始沿轨道ABC运动(不计B点转折处动能损失)接着沿轨道CDEF运动,最后从F点离开,制动进入μ=0.3的水平地面。已知轨道车功率P恒为2×103W,进入半圆轨道CD前发动机工作时间由场所管理者控制,进入半圆轨道CD后发动机始终关闭,游客与轨道车质量均为m=50kg,可视为质点。
(1)某次滑行中,经过C点的速度,求通过C点时人对车的压力;
(2)满足(1)中的条件下,求发动机的工作时间t
(3)现用轨道车对轨道进行安全测试,轨道所能承受的压力不大于轨道车重力的8倍,求能在安全完成完整测试的情况下,轨道车停止位置离F点的范围。
2022-11-11更新 | 427次组卷 | 1卷引用:浙江省衢温“5+1”联盟2022-2023学年高二上学期期中联考物理试题
2 . 如图所示,竖直平面内的圆弧光滑轨道半径R=4m,A端与圆心O等高,AC为与水平方向成37°角的斜面,B端在O的正上方,一个质量为0.1kg的小球在A点正上方某处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆弧轨道并能沿轨道到达B点,到达B点时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为1N。随后小球做平抛运动,最后落到斜面上的C点。小球运动过程空气阻力不计,取,求:
(1)小球到达B点时的速度的大小;
(2)小球离开B点后到离斜面AC所在直线最远所用的时间t
(3)小球离开B点后离斜面AC所在直线的最大距离d
3 . 如图所示,是我国天宫空间站的重要组成部分天和核心舱,已经在轨运行一年多。我国的天宫空间站将在今年年底建设完成。天宫空间站的轨道可视为圆轨道,其离地高度为h。设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,忽略地球自转对重力加速度的影响,求:
(1)空间站绕地球运动的加速度a
(2)空间站绕地球运动的周期T
(3)设想在空间站内做实验,空气阻力忽略不计,让一劲度系数为k、原长为的轻弹簧,一端连接一质量为m0的小球,绕另一端以角速度ω匀速转动时,则弹簧长度l变为多少?
2022-06-28更新 | 263次组卷 | 2卷引用:浙江省宁波市九校2021-2022学年高一下学期联考物理试题
4 . 如图所示,固定在竖直平面内的轨道由高为的平台,斜面,半径的竖直圆轨道(轨道在处稍微错开)及倾角为的斜面组成,一劲度系数为的弹簧一端固定在斜面的最高点,其下端距离地面。一质量为的滑块(可视为质点)从平台末端A以速度水平飞出,恰好无碰撞的从B点沿斜面向下滑行,B离地高度为,已知滑块与斜面间的动摩擦因数为,其余摩擦不计,不计滑块经轨道转折点能量损失及空气阻力,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,当弹簧压缩量为时,弹簧具有的弹性势能为(或可以用图像下的面积求变力做功)。
(1)求BA间的水平距离;
(2)滑块经圆轨道最高点时轨道对滑块的压力;
(3)滑块沿右侧斜面第一次到达最高点时弹簧的弹性势能;
(4)滑块最终静止的位置距端的距离。
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5 . 小明用如图所示轨道探究滑块的运动规律。足够长的光滑斜轨道倾角为,斜轨道底端平滑连接长的水平轨道,水平轨道左端与半径的光滑半圆形轨道底端B平滑连接。将质量m=0.2kg的滑块(可不计大小)放在斜轨道离底端距离为处静止释放。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为
(1)当时,求滑块到达B点时对半圆轨道压力的大小;
(2)当时,为保证滑块运动时不脱离轨道,求的取值范围;
(3)为保证滑块离开半圆轨道顶端A后恰好能垂直撞击斜轨道,求的范围。
6 . 如图所示,有一根管道ABCD平放并固定在水平桌面上,AB部分为长、动摩擦因数的水平直管道,BCD部分为光滑半圆形管道,其半径,两部分在B处无缝连接,现让一个直径略小于管内径、质量的小球,从A处以初速度m/s进入管道,g取10m/s2。求:
(1)小球运动到B处时速度的大小
(2)小球在管道内运动的时间
(3)小球运动到C处时,管道对小球作用力的大小(结果可以用根式表示)
2022-04-28更新 | 250次组卷 | 1卷引用:浙江省温州市环大罗山联盟2021-2022学年高一下学期期中联考物理试题
7 . 现有两高度均为h、内壁光滑的圆筒甲、乙竖直放置,在筒甲口边缘A点沿直径方向以水平射入一小球,碰撞3次后恰好落在A点正下方圆筒甲的底部B处,已知小球与筒壁碰撞前后的水平和竖直分速度大小均不变。在筒乙C点以水平初速度沿圆筒内壁切线方向抛出一质量为m的小滑块,小滑块沿圆筒内壁运动了一周后恰好从D点离开圆筒,CD连线竖直。重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)筒甲与筒乙的半径之比;
(2)小滑块在筒乙中运动时受到的弹力大小。
8 . 如图所示,处于竖直平面内的一探究装置置于一平面直角坐标系中,由倾角的直轨道、圆心的半圆形轨道、圆心为的圆弧细圆管轨道组成(轨道出口切线水平),BD为轨道间的相切点,点坐标,不计一切摩擦,已知可视为质点的滑块质量,轨道的半径,轨道长度。滑块开始时均从轨道上某点静止释放。
(1)若释放点距点的长度,求滑块到最低点时轨道对其支持力的大小;
(2)设释放点距点的长度为,求滑块经E点时的速度v之间的关系式;
(3)若滑块从不同位置释放通过轴时的速度的切线与有交点,试确定其坐标,其中通过轴的某一位置的速度存在最小值,求该速度值,并求出该运动滑块释放点距点长度的值(lx计算结果保留两位有效数字)。

2022-04-18更新 | 472次组卷 | 1卷引用:浙江省衢温“5+1”联盟2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题(创新班)
9 . 有一种叫“飞椅”的游乐项目如图。长为的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。
(1)座椅的转动的速度是多大;
(2)写出转盘转动的角速度与夹角的关系;
(3)已知人和座椅的总质量,钢绳长,水平转盘半径,当钢绳受到的力为 时,转盘转动的角速度为多大。
2022-04-18更新 | 129次组卷 | 1卷引用:浙江省衢温“5+1”联盟2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题
10 . 如图所示,竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面,BE两处轨道平滑连接,轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线,以及O2EO1B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°,G点与竖直墙面的距离d=R。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。不计小球大小和所受阻力。
(1)若小球经过圆管内与圆心O1点等高的D点时对轨道的压力等于mg,求:小球经过D点时的速度大小。
(2)若小球释放后能从G点冲出,并垂直打到竖直墙壁,求小球冲出G点时的速度大小。
(3)若小球释放后能从G点冲出,并打到竖直墙壁与 G点等高的位置,求小球冲出G点时的速度大小。
共计 平均难度:一般