高考物理专题复习练习卷向心加速度与向心力

高考物理专题复习练习卷向心加速度与向心力

向心加速度与向心力练习卷 ‎1．如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装有固定转动轴O，杆可在竖直平面内绕O无摩擦转动。若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．小球不可能到达圆周轨道的最高点Q B．小球能达到圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向上的支持力 C．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向下的拉力 D．小球能达到圆周轨道的最高点Q，且在Q点恰好不受轻杆的弹力 ‎2．如图所示，水平光滑桌面上有一个小球在细绳的作用下，绕桌面上的固定点O做匀速圆周运动。下列说法正确的有 A．小球处于平衡状态 B．小球所受的合外力不为零 C．如果剪断细绳，小球仍做匀速圆周运动 D．小球受到细绳拉力的方向与速度方向垂直 ‎3．如图，汽车通过拱形桥时可以看作圆周运动，则以一定速度通过最高点时 A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力 B．汽车对桥面的压力小于桥面对汽车的支持力 C．汽车对桥面的压力小于汽车的重力 D．汽车对桥面的压力大于汽车的重力 ‎4．地铁可以有效缓解城市拥堵，方便市民出行。在地铁轨道的转弯处，外侧轨道要略高于内侧轨道，如图所示。已知转弯处轨道平面倾角为θ，列车的转弯半径为R，则质量为m的列车以的速度转弯时 A．内侧车轮对内侧轨道有挤压 B．外侧车轮对外侧轨道有挤压 C．铁轨对列车的支持力等于 D．铁轨对列车的支持力小于 ‎5．如图所示，两个可视为质点的相同小球分别在两竖直光滑圆锥的内侧面上以相同的角速度做匀速圆周运动。已知两圆锥面与水平面的夹角分别为为30°和45°，重力加速度为g，则 A．两球的向心加速度大小相等 B．两球离地面的高度不相等 C．两球的线速度大小不相等 D．两球所需的向心力大小相等 ‎6．物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M 的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况应是 A．r增大，ω变大 B．r增大，v变小 C．r减小，v不变 D．r减小，ω不变 ‎7．振动电机实际上是一个偏心轮，简化模型如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力的大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N–v2图象如图乙所示。下列说法正确的是 A．小球的质量为 B．当时，球对杆有向下的压力 C．当时，球对杆有向上的拉力 D．若，则此时杆对小球的弹力大小为2a ‎8．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是 A．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F B．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F C．物块上升的最大高度为 D．速度v不能超过 ‎9．如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则 A． B． C．D． ‎10．如图所示，两轻绳系一个质量为m的小球，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，上面的绳长l=2 m，两绳都拉直时与轴夹角分别为30°和45°，则小球随轴转动的角速度ω满足什么条件时，两绳始终被拉直。（g取10 m/s2，结果保留两位有效数字）‎ ‎11．某游乐场过山车模型简化为如图所示，光滑的过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R，可视为质点的过山车从斜轨道上某点由静止开始下滑，然后沿圆形 轨道运动。‎ ‎（1）若要求过山车能通过圆形轨道最高点，则过山车初始位置相对圆形轨道底部的高度h至少要多少？‎ ‎（2）考虑到游客的安全，要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍，过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少？‎ ‎12．如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10 m/s2。则ω的最大值是 A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s ‎ ‎13．如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。‎ ‎（1）求小球在B、A两点的动能之比；‎ ‎（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。‎ 参考答案 ‎1．B ‎2.BD ‎3．C ‎4．C ‎5．BC ‎6．B ‎7．A ‎8．D ‎ ‎9．AC ‎10．C ‎11．2.4 rad/s≤ω≤3.2 rad/s ‎12．（1）2.5R （2）3R ‎13．（1） （2）小球恰好可以沿轨道运动到C点