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第2节 向心力
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1.一质量为的小球,以的速度在半径1m的轨道上做匀速圆周运动时,所需的向心力为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,这个过程简化为下图的情景,水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内做匀速圆周运动,为水平直径,为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,下列说法正确的是( )
A.在最低点时,物块所受支持力等于物块的重力
B.物块所受合外力不变
C.除c、d两点外,物块都要受摩擦力
D.c、d两点,物块所受支持力相同
3.如图所示,一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一小木块(视为质点),它随圆盘一起做匀速圆周运动。关于木块的受力,下列说法正确的是( )
A.受重力、支持力和向心力
B.所受摩擦力的方向指向圆心
C.所受合力为零
D.所受摩擦力的方向与木块运动的方向相反
4.如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO'转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使小物块a不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,完全相同的三个小球A、B、C均用长为的细绳悬于小车顶部,小车以的速度匀速向右运动,A、C两球与小车左、右侧壁接触,由于某种原因,小车的速度突然减为0,此时悬线张力之比为(重力加速度g取)( )
A.3∶3∶2 B.2∶3∶3 C.1∶1∶1 D.1∶2∶2
6.A、B两物体都做匀速圆周运动,,,经过1秒钟,A转过圆心角,B转过了圆心角,则A物体的向心力与B的向心力之比为( )
A.1︰4 B.4︰9 C.9︰16 D.16︰9
7.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴一定距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.物体在最高点时静摩擦力的方向一定指向圆心
B.物体在最低点时静摩擦力的方向可能背向圆心
C.物体在最高点时静摩擦力可能是运动过程中的最大值
D.物体在最低点时静摩擦力一定是运动过程中的最大值
8.(多选题)如图所示,质量不计的轻质弹性杆插入桌面上的小孔中,杆的另一端固定一质量为m的小球,今使小球在水平面内作半径为R的匀速圆周运动,角速度为ω,则下列说法正确的是 ( )
A.小球所受的合外力大小为mω2R
B.小球所受的合外力大小为
C.小球对杆作用力的大小为
D.小球对杆作用力的大小为
9.(多选题)如图所示,两个物体以相同大小的初始速度从O点同时分别向x轴正负方向水平抛出,它们的轨迹恰好是抛物线方程,(曲率半径简单地理解,在曲线上一点附近与之重合的圆弧的最大半径)那么以下说法正确的是( )
A.初始速度为
B.初始速度为
C.O点的曲率半径为
D.O点的曲率半径为
10.过山车的部分轨道可简化为半径为、的圆,其底部位于同一水平面上,。质量为的一节过山车(可简化为质点)以某一速度滑上半径为的轨道时,恰好能通过轨道的最高点;若过山车通过轨道的最高点时速度恰好与通过的最高点时相等,则过山车通过的最高点时对轨道压力为( )
A.0 B. C. D.
11.高空滑索是勇敢者的运动。如图所示一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动(设钢索是直的),下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角,到达图中B位置时轻绳竖直向下。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在A位置时,人的加速度可能为零
B.在A位置时,钢索对轻绳的作用力大于人的重力
C.在B位置时,钢索对轻环的摩擦力为零
D.若轻环在B位置突然被卡住,则此时轻绳对人的拉力大于人的重力
12.(多选题)在地球上空的空间站中,宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,如图所示,圆环绕中心轴匀速旋转,宇航员站在旋转舱内的侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度大小为g,圆环中心轴到旋转舱内侧壁的距离为圆环的半径r,宇航员可视为质点,那么在实验过程中,下列分析正确的是( )
A.宇航员在旋转舱内的侧壁上随着旋转舱做匀速圆周运动
B.旋转舱绕其轴线转动的角速度大小为
C.旋转舱绕其轴线转动的周期大小为
D.航天员在旋转舱内的惯性消失,惯性大小与在地球上明显不同了
13.(多选题)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径的大圆弧和的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心、距离。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕