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 25 道试题
1 . 如图所示,不可伸长的轻质细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从某一位置(细绳处于拉直状态),由静止释放后摆下,不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列说法中正确的是(  )
   
A.小球摆动过程中,所受合力大小保持不变
B.当细绳与钉子碰后的瞬间,小球的角速度不变
C.当细绳与钉子碰后的瞬间,小球的向心加速度突然变小
D.钉子的位置越靠近小球,在细绳与钉子相碰时绳就越容易断
2023-07-19更新 | 312次组卷 | 1卷引用:北京市第一六一中学2021-2022学年高一下学期期中物理试题
2 . 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离管道后做平抛运动,落在管道底端A点左侧距离s=10m处。已知半圆形管道的半径R=2.5m,小球可看成质点且其质量m=0.5kg,取重力加速度大小。求:
(1)小球在空中做平抛运动的时间;
(2)小球经过管道B点时的速度大小v
(3)小球经过管道B点所受弹力的方向和大小。
3 . 如图为洗衣机甩干桶的简化示意图。在横截面半径为R的圆桶内,一质量为m的小物块(可视为质点),紧贴着圆桶内壁随圆桶以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动。
(1)求小物块随圆桶转动所需向心力的大小F
(2)当圆桶转动角速度变大时,小物块始终与圆桶保持相对静止,圆桶内壁对小物块的支持力如何变化?请说明理由。
2022-11-21更新 | 666次组卷 | 3卷引用:2022年北京市第一次普通高中学业水平合格性考试物理试题
4 . 经典理论认为,氢原子核外电子在库仑力作用下绕固定不动的原子核做匀速圆周运动。已知氢原子核的电荷量为,电子电荷量为,质量为,静电力常量为。电子绕核旋转的两个可能轨道到氢原子核的距离分别为
(1)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出轨道处场强表达式;
(2)若电子在轨道上顺时针运动时,可等效为环形电流,求等效电流的大小和方向;
(3)已知电荷量为的点电荷形成的电场中,距点电荷距离为处的电势可以用表示。若电子分别在轨道上做匀速圆周运动时,氢原子核与电子组成的系统具有的总能量分别为,求。(结果用已知量表示)

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5 . 我们知道,处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面,但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动,稳定时水面呈凹状,如图所示。这一现象仍然可用等势面解释:以桶为参考系,桶中的水还多受到一个“力”,同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系,质量为m的小水滴(可视为质点)在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时同一滴水在水表面的不同位置具有相同的总势能,即水面是等势面。根据以上信息可知,下列说法中正确的是(  )
A.多受到的这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的绝对值增加而增大
C.该“势能”的表达式是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度ω大小无关
2022-11-07更新 | 652次组卷 | 1卷引用:北京市北京师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期期中测试物理试题
6 . 有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目(如图所示)。钢绳的一端系着座椅,另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点,不计钢绳的重力,以下分析正确的是(  )
A.根据可知,坐在外侧的游客旋转的向心加速度更大
B.根据可知,坐在外侧的游客旋转所需向心力更大
C.若“飞椅”转动的角速度变大,钢绳上的拉力大小不变
D.若“飞椅”转动的角速度变大,游客和座椅旋转的半径不变
2022-11-07更新 | 363次组卷 | 1卷引用:北京市北京师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期期中测试物理试题
7 . 如图所示,将不可伸长的细轻线一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,使细线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子前后瞬间,下列说法正确的是(  )
A.小球的动能变大B.细线所受的拉力变大
C.小球的角速度保持不变D.小球的向心加速度变小
2022-11-04更新 | 306次组卷 | 1卷引用:北京市通州区2022-2023学年高三上学期期中物理试题
8 . 如图1所示为演示“过山车”原理的实验装置,该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成,在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离,并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上,然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器(它不影响小球运动,在图中未画出)。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放,并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h,记录小球通过最高点时对轨道(压力传感器)的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置,重复实验,经多次测量,得到了多组hF,把这些数据标在F-h图中,并用一条直线拟合,结果如图2所示。为了方便研究,研学小组把小球简化为质点,并忽略空气及轨道对小球运动的阻力,取重力加速度g=10m/s2。结合图2,下列说法正确的是(  )
A.小球的释放高度h始终影响小球对轨道的压力
B.小球的质量为0.01 kg
C.圆轨道半径为0.25 m
D.当小球从0.25 m的高度被释放,在A点速度为0
2022-10-11更新 | 270次组卷 | 1卷引用:北京市首都师范大学附属密云中学2022-2023学年高三上学期阶段性练习物理试题
9 . 如图所示,有一个很大的圆形餐桌,水平桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘,圆盘上A处放一质量为m的菜盘,B处放一质量为0.5m的菜盘,OA=2OB,圆盘匀速转动,两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是(  )
A.AB两处菜盘的周期之比为1:2
B.AB两处菜盘的线速度大小之比为2:1
C.AB两处菜盘的向心加速度大小之比为4:1
D.AB两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为1:1
2022-08-10更新 | 780次组卷 | 2卷引用:北京师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期期末物理试题
10 . 自然界真是奇妙,微观世界的运动规律竟然与宏观运动规律存在相似之处。根据玻尔的氢原子模型,电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动,原子中的电子在库仑引力作用下,绕静止的原子核做圆周运动。
(1)已知电子电荷量为e,静电力常量为k。氢原子处于基态()时电子的轨道半径为。求基态时电子的动能
(2)已知普朗克常量为h,氢原子基态的电势能为(取无穷远处电势能为零),氢原子处于第n个能级的能量为基态能量的。求氢原子从基态跃迁到的激发态时吸收光子的频率v
2022-07-17更新 | 335次组卷 | 2卷引用:北京市清华大学附属中学2021-2022学年高二下学期期末物理试题
共计 平均难度:一般