4．如圖，水平放置的勻質(zhì)圓盤(pán)可繞通過(guò)圓心的豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)．兩個(gè)質(zhì)量均為lkg的小木塊a和b放在圓盤(pán)上，a、b與轉(zhuǎn)軸的距離均為1cm，a、b與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.1和0.4（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）．若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞OO′緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用m表示網(wǎng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則（取g=10m/s2）（　�。�
A．a一定比b先開(kāi)始滑動(dòng)
B．當(dāng)ω=5rad/s時(shí)，b所受摩擦力的大小為1N
C．當(dāng)ω=10rad/s時(shí)，a所受摩擦力的大小為1N
D．當(dāng)ω=20rad/s時(shí)，繼續(xù)增大ω，b相對(duì)圓盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)

分析 依據(jù)向心力表達(dá)式，比較兩個(gè)物體誰(shuí)的向心力會(huì)先達(dá)到最大靜摩擦力，誰(shuí)就先開(kāi)始滑動(dòng)；

解答 解：A、木塊的最大靜摩擦力f=μmg．木塊隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律得木塊所受的靜摩擦力為：f=mω2r，當(dāng)f=μmg，角速度最大ωm=$\sqrt{\frac{μg}{r}}$，由此知允許的角速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)，由動(dòng)摩擦因數(shù)和半徑有關(guān)，故a允許的角速度比b的小，故a一定比b先開(kāi)始滑動(dòng)；故A正確；
B、由f=mω2r知當(dāng)ω=5rad/s時(shí)，b所受摩擦力的大小f=1×52×0.01=0.25N＜μ2mg=4N，故B錯(cuò)誤；
C、由f=mω2r知當(dāng)ω=10rad/s時(shí)，a所受摩擦力的大小f=1×102×0.01=1N=μ1mg=1N，故C正確；
D、由ωm=$\sqrt{\frac{μg}{r}}$知b的角速度最大為ωB=$\sqrt{\frac{0.4×10}{0.01}}$=20rad/s，繼續(xù)增大ω，b相對(duì)圓盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)，故D正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如體積減小時(shí)，它的內(nèi)能不一定增大
B．當(dāng)分子間距離減小時(shí)，分子作用力增大，分子勢(shì)能減小
C．當(dāng)某種物體內(nèi)能增加時(shí)，則該物體的溫度一定升高
D．壓縮氣體，總能使氣體的溫度升高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．某探究小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與合外力的關(guān)系”．
（1）下列是某同學(xué)的做法，正確的是C．
A．平衡摩擦力時(shí)，小沙桶須用細(xì)繩通過(guò)滑輪系在小車上
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
C．每次改變小桶和砂的總質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
（2）如圖2是某同學(xué)某次時(shí)間得到的紙帶一部分，圖中0、1、2、3、4、5、6是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)同時(shí)間間隔為T=0.1s，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度采用逐差法得出小車的加速度大小為1.58m/s2（保留三位有效數(shù)字）；為減少偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)．
（3）另一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中忘記平衡摩擦力，并做出了a-F圖，他得到的圖象可能是如圖3的B．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，在第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=4.0×106N/C，緊靠y軸存在一方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.2T，方向垂直坐標(biāo)平面內(nèi)．在第四象限內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=$\frac{4}{3}$×10-1T，方向垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．P是y軸上坐標(biāo)為（0，1）的一點(diǎn)，比荷為1.5×108C/kg的粒子以平行于x軸速度v0從y軸上的P點(diǎn)射入，粒子沿直線通過(guò)電場(chǎng)，磁場(chǎng)疊加場(chǎng)區(qū)域，然后經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，從x軸上Q點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2．粒子剛好到達(dá)y軸上某點(diǎn)C（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．求：
（1）粒子射出的初速度v0以及離開(kāi)x軸時(shí)的速度；
（2）求Q點(diǎn)和C點(diǎn)的坐標(biāo)．
（3）粒子從P點(diǎn)出發(fā)再次回到y(tǒng)軸的時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．2014年12月5日，美國(guó)“獵戶座”飛船在肯尼迪航天中心成功發(fā)射，進(jìn)行了首次無(wú)人飛行試驗(yàn)．“獵戶座-E船是用來(lái)實(shí)現(xiàn)地球與火星問(wèn)的載人飛行計(jì)劃的膠囊型飛船，繞地球運(yùn)行時(shí)，其軌道高度距離地球表面約5800km，約為國(guó)際宇宙空間站離地高度的15倍．假設(shè)飛船、空問(wèn)站均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，相比空間站，“獵戶座”飛船（　�。�
A．運(yùn)行速度較大B．角速度較大
C．繞地球一周所用時(shí)間較長(zhǎng)D．加速度較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖，x軸的上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，其中B1=0.20T，方向垂直紙面向里；E1=2.0×105v/m，方向沿x軸負(fù)方向．M、N是與x軸平行的薄板，其中N板位于x軸上．P、Q是MN板上的兩個(gè)小孔，其連線與y軸平行．在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一理想邊界線AO，與x軸的夾角∠AOx=45°，邊界線的上方有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25T，邊界線的下方有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E2=5.0×105V/m，y軸上固定一熒光屏．一束帶電荷量q=8.0×10-19C、質(zhì)量m=8.0×10-20kg的正離子從P點(diǎn)射入MN間，通過(guò)點(diǎn)Q（0.8m，0）后沿y軸正方向進(jìn)入第一象限，最后打到熒光屏上的C點(diǎn)．不計(jì)離子的重力，求：
（1）高子通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大�。�
（2）C點(diǎn)的縱坐標(biāo)；
（3）若只改變AOx區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使離子都不能到達(dá)熒光屏上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2應(yīng)滿足什么條件？（不考慮N板對(duì)離子的反射）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．如圖所示，一物體從傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到距斜面最高位置時(shí)，物體位移方向與水平面方向的夾角為φ，φ與θ滿足的關(guān)系為（　�。�
A．φ=θB．φ=$\frac{θ}{2}$C．tanφ=$\frac{1}{2}$tanθD．tanφ=sinθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖1所示，空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直于紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺(tái)邊緣，另一質(zhì)量為m不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0向Q運(yùn)動(dòng)，v0=$\frac{mg}{2qB}$，小球P、Q正碰過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{mg}{q}$，水平臺(tái)面距離地面高度h=$\frac{{2{m^2}g}}{{{q^2}{B^2}}}$，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．

（1）求P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后，小球Q的速度大��；
（2）P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后，經(jīng)多少時(shí)間小球P落地，落地點(diǎn)與平臺(tái)邊緣間的水平距離多大？
（3）若撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)，并將小球Q重新放在平臺(tái)邊緣，小球P仍以水平初速度v0=$\frac{mg}{2qB}$向Q運(yùn)動(dòng)，小球Q的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，已知Q球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)所受全力的大小相等，求小球Q在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度和第一次下降的最大距離H．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

14．我國(guó)研制的“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器于2013年12月1日發(fā)射成功，并成功在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸．探測(cè)器首先被送到距離月球表面高度為H的近月軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后在軌道上的A點(diǎn)實(shí)施變軌，使探測(cè)器繞月球做橢圓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)繼續(xù)變軌，使探測(cè)器靠近月球表面，當(dāng)其距離月球表面附近高度為h（h＜5m）時(shí)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，探測(cè)器攜帶的傳感器測(cè)得自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，已知月球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G．則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．“嫦娥三號(hào)”的發(fā)射速度必須大于第一宇宙速度
B．探測(cè)器在近月圓軌道和橢圓軌道上的周期相等
C．“嫦娥三號(hào)”在A點(diǎn)變軌時(shí)，需減速才能從近月圓軌道進(jìn)入橢圓軌道
D．月球的平均密度為$\frac{3h}{{2πGR{t^2}}}$

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同步練習(xí)冊(cè)答案