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20.如圖所示,在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M=2kg的木塊,它與轉(zhuǎn)臺間最大靜摩擦力Ffmax=6.0N,繩的一端系住木塊,穿過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(孔光滑,忽略小滑輪的影響),另一端懸掛一個質(zhì)量m=1.0kg的小物塊,當(dāng)轉(zhuǎn)臺以ω=5rad/s勻速轉(zhuǎn)動時,木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止,則木塊到O點(diǎn)的距離r的取值范圍多少?(g取10m/s2,M、m均視為質(zhì)點(diǎn))

分析 當(dāng)木塊所受的最大靜摩擦力方向指向圓心時,根據(jù)牛頓第二定律求出木塊到O點(diǎn)的最大距離,當(dāng)木塊所受的最大靜摩擦力方向背離圓心時,根據(jù)牛頓第二定律求出木塊到O點(diǎn)的最小距離,從而得出r的取值范圍.

解答 解:當(dāng)木塊所受的最大靜摩擦力方向指向圓心時,根據(jù)牛頓第二定律有:Ffmax+mg=Mr1ω2
代入數(shù)據(jù)解得r1=0.32m,
當(dāng)木塊所受的最大靜摩擦力方向背離圓心時,根據(jù)牛頓第二定律有:mgFfmax=Mr2ω2,
代入數(shù)據(jù)解得r2=0.08m,
則木塊到O點(diǎn)的距離r取值范圍為0.08m≤r≤0.32m.
答:木塊到O點(diǎn)的距離r的取值范圍為0.08m≤r≤0.32m.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道木塊做圓周運(yùn)動向心力的來源,抓住兩個臨界狀態(tài),結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.在如圖所示的電路中,已知電阻R1的阻值小于滑動變阻器R0的最大阻值.閉合電鍵S,在滑動變阻器的滑片P由最左端向最右端滑動的過程中,電流表A2的示數(shù)先變小后變大(填變化趨勢),電壓表V1的示數(shù)變化量△U1與電流表A2的示數(shù)變化量△I2比值保持不變.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,在xOy坐標(biāo)系內(nèi),曲線[方程為y=110sin5πx(m)]與x軸所圍成面積內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.單匝正方形剛性金屬線框ABCD,邊長d=0.2m,總電阻R=0.1Ω,開始時,AB邊和BC邊分別與x軸和y軸重合.忽略一切摩擦,在水平拉力F的作用下,線框以v=10m/s的速度沿x軸正方向勻速運(yùn)動,則( �。�
A.感應(yīng)電動勢的最大值為0.5N
B.拉力的最大值為0.2N
C.把線框勻速拉過磁場的過程中,拉力是恒力
D.把線框勻速拉過磁場,拉力對線框做功0.05J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖甲是一個單擺振動的情形,O是它的平衡位置,B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置.設(shè)擺球向右運(yùn)動為正方向.圖乙是這個單擺的振動圖象.?dāng)[球做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為x=4sin(5π2t+32π)cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,在斜面上同一點(diǎn)先后以v0和2v0的速度水平拋出甲、乙兩個小球,兩次均落在斜面上.則兩次下落高度及水平移大小之比可能為( �。�
A.h1:h2=1:2B.h1:h2=1:4C.x1:x2=1:2D.x1:x2=1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.對于質(zhì)量m1和質(zhì)量m2的兩個物體間的萬有引力的表達(dá)式F=Gm1m2r2,下列說法正確的是( �。�
A.當(dāng)兩個物體間的距離r趨于零時,萬有引力趨于無窮大
B.m1和m2所受的引力性質(zhì)可能相同,也可能不同
C.當(dāng)有第三個物體m3放入之間時,m1和m2之間的萬有引力將增大
D.m1和m2所受引力總是大小相等的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動的情況,圖中的圓表示波峰,觀察到波的頻率最低的位置是(  )
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.對于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2 的兩個物體間的萬有引力的表達(dá)式F=Gm1m2r2,下列說法正確的是(  )
A.萬有引力是開普勒發(fā)現(xiàn)的
B.萬有引力定律F=Gm1m2r2中的G是一個變量
C.r是兩球心間的距離
D.萬有引力定律適用與任何兩個物體間的引力的計(jì)算

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動,盤上疊放著質(zhì)量均為1kg的A、B兩個物塊,B物塊用長為0.20m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連,兩個物塊和傳感器的大小均可不計(jì).細(xì)線能承受的最大拉力為8N,A、B間的動摩擦因數(shù)為0.5,B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為0.18,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.轉(zhuǎn)盤靜止時,細(xì)線剛好伸直,傳感器的讀數(shù)為零.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時,傳感器上就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)F(g=10m/s2 ).
(1)當(dāng)B與轉(zhuǎn)盤之間的靜摩擦力達(dá)到最大值時,求轉(zhuǎn)盤的角速度ω1
(2)當(dāng)A與B恰好分離時,求F的大小和轉(zhuǎn)盤的角速度ω2
(3)試通過計(jì)算寫出F-ω2關(guān)系式.

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