12.如圖所示,某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng),將螺絲帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適,螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力.則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí),下述分析正確的是(  )
A.螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡
B.螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外,背離圓心
C.此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω=$\sqrt{\frac{mg}{μr}}$
D.若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快,螺絲帽有可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)

分析 分析螺絲帽的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律研究重力與最大靜摩擦力的關(guān)系,并判斷彈力的方向.螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由彈力提供向心力,由牛頓第二定律求出角速度.

解答 解:A、螺絲帽受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的最大靜摩擦力,螺絲帽在豎直方向上沒有加速度,根據(jù)牛頓第二定律得知,螺絲帽的重力與最大靜摩擦力平衡.故A正確.
B、螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由彈力提供向心力,所以彈力方向水平向里,指向圓心.故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)牛頓第二定律得:N=mω2r,fm=mg,又fm=μN(yùn),聯(lián)立得到ω=$\sqrt{\frac{g}{μr}}$.故C錯(cuò)誤.
D、若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快,角速度ω增大,螺絲帽受到的彈力N增大,最大靜摩擦力增大,螺絲帽不可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng).故D錯(cuò)誤.
故選:A

點(diǎn)評(píng) 本題情景是新的,實(shí)質(zhì)是簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題,分析受力情況,確定向心力來源是關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.質(zhì)量為10kg的物體,在力F=$\left\{\begin{array}{l}{5x,(0<x≤2)}\\{-10x+20,(2<x≤4)}\end{array}\right.$作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),物體在x=0處,速度為1m/s,一切摩擦不計(jì),則物體運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能為( 。
A.10JB.15JC.20JD.30J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,從若干紙袋中選中的一條紙帶的一部分,他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz.圖上注明了他對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果.

(1)小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.58m/s2
(2)打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時(shí)小車的速度vA=0.36m/s,打最后一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)F時(shí)小車的速度vF=1.15m/s.

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20.某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一薄金屬圓板的厚度d,用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其直徑D,示數(shù)如圖所示.由圖可讀出d=1.997mm,D=1.92mm.

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7.下列說法正確的是 (  )
A.氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí),放出一系列不同頻率光子
B.當(dāng)入射光頻率大于金屬的極限頻率時(shí),用藍(lán)光照射金屬光電子的最大初動(dòng)能一定比用紫光照射時(shí)小
C.原子核的衰變是原子核在其他粒子的轟擊下而發(fā)生的
D.用能量為14ev的光子照射基態(tài)氫原子,可使基態(tài)氫原子電離
E.α射線比β射線更容易使氣體電離

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17.如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)有兩個(gè)正對(duì)著的半圓形光滑絕緣軌道,軌道的半徑都是R.軌道端點(diǎn)所在的水平線相隔一定的距離x.一質(zhì)量為m,帶正電q的小球能在其間運(yùn)動(dòng)而不脫離軌道,經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v.小球在最低點(diǎn)B與最高點(diǎn)A對(duì)軌道的壓力之差為為△F(△F>0).若當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí),加一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(E<$\frac{mg}{q}$),則小球在最低點(diǎn)B與最高點(diǎn)A對(duì)軌道的壓力之差為為△F′(△F′>0).不計(jì)空氣阻力.則( 。
A.m、R一定時(shí),v變大,△F一定變大
B.m、R一定時(shí),x變大,△F一定變大
C.其他條件不變時(shí),加電場(chǎng)前后,△F=△F′
D.其他條件不變時(shí),加電場(chǎng)前后,△F>△F′

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖甲所示,一條彈性繩每隔L距離取一個(gè)質(zhì)點(diǎn),分別標(biāo)上1、2、…、8;現(xiàn)讓1號(hào)質(zhì)點(diǎn)開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其開始運(yùn)動(dòng)方向向上.經(jīng)過時(shí)間t0,1到8個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成波形如圖乙所示,下列判斷正確的是( 。
A.周期為$\frac{5{t}_{0}}{7}$B.波速為$\frac{8L}{{t}_{0}}$
C.t0時(shí)刻5號(hào)質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)D.t0時(shí)刻6號(hào)質(zhì)點(diǎn)的速度最大

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10.實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型,正方形線圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),今在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)電阻R和理想電壓表,并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈,讀出電壓表的示數(shù)為10V.已知R=10Ω,線圈電阻忽略不計(jì),下列說法正確的是( 。
A.線圈位于圖中位置時(shí),線圈中的瞬時(shí)電流為零
B.從中性面開始計(jì)時(shí),線圈中電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i=sin50πt(A)
C.流過電阻R的電流每秒鐘方向改變50次
D.電阻R上的熱功率等于20W

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11.如圖所示,在傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體.物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.25,現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng).拉力F=10N,方向平行斜面向上.經(jīng)時(shí)間t=4s繩子突然斷了,求:
(1)繩斷時(shí)物體的速度大。
(2)從繩子斷了開始到物體沿斜面向上速度減小到0所需要的時(shí)間.(sin37°=0.60  cos37°=0.80,g=10m/s2

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