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14.如圖所示,細繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體,靜止在水平平板上,另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體,M的中點與圓孔距離為0.2m,并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使此平板繞中心軸線轉(zhuǎn)動,則角速度ω在多大范圍內(nèi),物體會與平板處于相對靜止狀態(tài)?(g取10m/s2).

分析 當(dāng)M所受的最大靜摩擦力沿半徑方向向外時,角速度最小,當(dāng)M所受的最大靜摩擦力沿半徑向內(nèi)時,角速度最大,根據(jù)牛頓第二定律求出角速度的范圍.

解答 解:當(dāng)最大靜摩擦力沿徑向向外時:由牛二知:
mg-Fsm=Mω2r
解得:ω=533rad/s
當(dāng)最大靜摩擦力沿徑向向里時:由牛二知:
Mg+Fsm=Mω’2r
解得:ω’=5153rad/s
答:角速度ω在533rad/s<ω<=5153rad/s的范圍,m會處于相對靜止.

點評 解決本題的關(guān)鍵搞清圓周運動向心力的來源,抓住臨界狀態(tài),運用牛頓第二定律進行求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,遙控賽車比賽中的一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求是:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段.已知賽車的額定功率P=12.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,B、E兩點的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m.賽車車長不計,空氣阻力不計.g取10m/s2
(1)若賽車在水平直軌道上能達到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要使賽車越過壕溝,求賽車在B點速度至少多大;若該速度是賽車從靜止開始做勻加速運動到達的最大速度,求賽車做勻加速運動的時間;
(3)若比賽中賽車以額定功率運動,經(jīng)過A點時速度vA=1m/s,求賽車在A點時加速度大�。�

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,是用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗.圖甲中a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置.圖(乙)中在滑塊上安裝一遮光板,把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上,并通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連.測得滑塊(含遮光板)質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.將滑塊在圖示位置釋放后,光電計時器記錄下遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t2

(1)用游標卡尺測量遮光板寬度,測量結(jié)果如圖(丙)所示,則讀數(shù)為1.015cm.
(2)若實驗中測得兩光電門中心之間的距離為L,本實驗中驗證機械能守恒的表達式為:12(m+M)(\fracfzvqpd6t22=mgL+12(M+m)(\frach2cfaupt12(用題目中給定的字母表示).
(3)若測得的系統(tǒng)動能增加量大于重力勢能減少量,請分析可能的原因氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)偏高.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖甲所示,絕緣輕質(zhì)細繩一端固定在方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中的O點,另一端連接帶正電的小球,小球電荷量q=6×10-7C,在圖示坐標中,電場方向沿豎直方向,坐標原點O的電勢為零.當(dāng)小球以2m/s的速率繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動時,細繩上的拉力剛好為零.在小球從最低點運動到最高點的過程中,軌跡上每點的電勢φ隨縱坐標y的變化關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g=10m/s2.則下列判斷正確的是( �。�
A.勻強電場的場強大小為3.2×106v/m
B.小球重力勢能增加最多的過程中,電勢能減少了0.024J
C.小球做順時針方向的勻速圓周運動
D.小球所受的洛倫茲力的大小為0.03N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,小球和光滑斜面接觸,懸線處于豎直方向.如果突然將懸線剪斷,則剪斷懸線前后,水平地面對斜面體的支持力和摩擦力的變化情況是( �。�
A.支持力變大,摩擦力不變B.支持力變小,摩擦力變大
C.支持力變大,摩擦力也變大D.支持力變小,摩擦力可能變小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某實驗小組利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)探究“外力做功與小車動能變化的關(guān)系”.實驗時將小車拉到水平軌道的O位置由靜止釋放,在小車從O位置運動到A位置過程中,經(jīng)計算機處理得到了彈簧彈力與小車位移的關(guān)系圖線如圖(b)所示,還得到了小車在A位置的速度大小vA;另外用電子秤測得小車( 含位移傳感器發(fā)射器)的總質(zhì)量m.
回答下列問題:
(1)由圖(b)可知中圖(a)中A位置到力傳感器的距離大于(填“小于”、“等于”或“大于”)彈簧原長;
(2)在小車從O位置運動到A位置過程中彈簧對小車所做的功W=12(F0+FA)sA,小車的動能改變量△Ek=12mvA2;(表達式用題中已知物理量的符號表示)
(3)甲同學(xué)在分析實驗數(shù)據(jù)后,還補充了如下實驗:將彈簧從小車上卸下,給小車一初速度,讓小車從軌道右端向左端運動,利用位移傳感器和計算機得到小車的速度隨時間變化的圖線如圖(c)所示,則他要探究關(guān)系式(F0+FA-2mv0tm)sA=mvA2是否成立;(關(guān)系式用題中已知物理量的符號表示)
(4)乙同學(xué)反思整個實驗過程提出了自己的方案:在實驗開始時,小車不連接彈簧,將圖(a)中軌道右(填“左”或“右”)端墊高至合適位置,讓小車在軌道上獲得一初速度 開始運動,若計算機監(jiān)測到的小車位移時間圖線是直線,即表明軌道傾角調(diào)整到位,再實施題中所述實驗步驟,而無需做甲同學(xué)補充的實驗.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.一質(zhì)量為M的長木板靜止于光滑水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊以速率v0從左端滑上木板,滑塊和木板間動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)滑塊到木板最右端時兩者恰能一起勻速運動,求:
(1)木板的長度L;
(2)滑塊在木板上滑行的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如圖1所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M>>m時,才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是B.
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式a=mgM求出
③另外一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象如圖2所示,其原因是:沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖,正方形線框的邊長為L,電容器的電容為C,正方形線框的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中,在磁場以變化率k均勻減弱的過程中( �。�
A.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為kL2B.電壓表的讀數(shù)為0.5kL2
C.a點的電勢高于b點的電勢D.電容器所帶的電荷量為零

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同步練習(xí)冊答案
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