【題目】如圖所示,水平光滑圓盤中心有一個光滑小孔O,一根細(xì)線穿過小孔,一端連接盤面上的物塊A、-端懸掛小球B,給物塊A一個垂直于OA 方向、大小為2m/s的水平初速度,結(jié)果物塊A恰好能在盤面上做勾速圓周運(yùn)動,盤面的半徑為0.5m,盤面離地面的高度為5m。物塊A 與小球B的質(zhì)量相等,不計(jì)物塊A的大小,重力加速度取g=10m/s2,求:

1某時刻剪斷細(xì)線,則剪斷細(xì)線后物塊A經(jīng)多長時間落地? 落地時的速度多大?

2若換一個表面粗糙的圓盤,物塊A與盤面間的動摩擦因數(shù)為0.6,物塊A與盤面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,保持OA間的距離為1問中的距離,要使物塊A不滑動,物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動的角速度應(yīng)在什么范圍?

【答案】11.15s; 2≤ω≤

【解析】試題分析:剪斷細(xì)線后,物塊在光滑圓盤上做勻速直線運(yùn)動,離開圓盤后做平拋運(yùn)動,分別求出兩個過程的時間,即可得到物塊落地時間,由平拋運(yùn)動的規(guī)律求解落地速度;物塊在圓盤上相對圓盤剛好沿半徑向外和向內(nèi)兩個臨界狀態(tài),根據(jù)向心力公式分別求出兩個狀態(tài)下的角速度。

1)物塊A在光滑的圓盤上做勻速調(diào)周運(yùn)動時,繩的拉力提供向心力:

解得:

剪斷細(xì)線,物塊A 先做勻速直線運(yùn)動。后做平拋運(yùn)動。

由幾何關(guān)系,在盤面上運(yùn)動的距離:

因此在盤面上運(yùn)動的時間=0.15s

從盤面拋出后做平拋運(yùn)動,運(yùn)動的時間:

因此剪斷細(xì)線后.物塊落地前運(yùn)動的時間

根據(jù)機(jī)械能守恒

求得物塊落地時的速度

(2)如果物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)物塊剛好不向內(nèi)滑時:

代入數(shù)據(jù)解得

當(dāng)物塊剛好不向外滑動時,

代入數(shù)據(jù)解得:

因此角速度的范圍為 ≤ω≤

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角θ=37°的租糙斜面軌道與一半徑R=0.2m的堅(jiān)直光滑圓狐軟道在B點(diǎn)平滑連接。一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊Q靜置于圓弧軌道最低點(diǎn)B處,F(xiàn)將另一與滑塊Q完全相同的小滑塊P從斜面上高h=4.8m處的A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動到最低點(diǎn)與Q發(fā)生正碰,碰撞后(碰撞時間極短)兩物塊立即粘合在一起,已知小滑塊P與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6cos37°=0.8。求:

(1)小滑塊PA點(diǎn)運(yùn)動到量低點(diǎn)B所用的時間t以及與Q碰撞前瞬間的速度v;

(2)小滑塊PQ碰撞過程中損失的機(jī)械能ΔE;

(3)滑塊運(yùn)動到圓弧軌道最高點(diǎn)D時對軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。

1)已知表頭G滿偏電流為100 μA,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900 ΩR1、R2R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1 mA的電流表,然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用ab兩個接線柱,電壓表的量程為1 V;若使用a、c兩個接線柱,電壓表的量程為3 V。則根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選R1=_______Ω,R2=_______ΩR3=_______Ω。

2)用量程為3 V,內(nèi)阻為2 500 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表對改裝表3 V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動勢E5 V;滑動變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為50 Ω5 kΩ。為方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓,圖中R應(yīng)選用最大阻值為______Ω的滑動變阻器。

3)校準(zhǔn)時,在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近_______(填“M”“N”)端。

4)若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn),造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小,則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值_______(填大于小于900 Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中有兩個正點(diǎn)電荷,電量相等,分別置于PQ 兩點(diǎn),A、B P、Q連線的中垂線上的兩點(diǎn),現(xiàn)將一負(fù)電荷q A 點(diǎn)沿中垂線移動到B點(diǎn),在此過程中,下列說法正確的是( )

A. q的電勢能逐漸減小

B. q的電勢能逐漸增大

C. q受到的電場力一定先減小后增大

D. q受到的電場力一直做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于等勢面的說法,下列哪些說法是正確的(  )

A. 電荷從電場中一點(diǎn)移到另一點(diǎn),電場力不做功,電荷一定在同一等勢面上移動

B. 等勢面和電場線處處垂直

C. 電荷所受電場力的方向必和該點(diǎn)等勢面垂直,并一定指向電勢升高的方向

D. 同一等勢面上的點(diǎn)場強(qiáng)大小必定處處相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端與水平地面平滑連接(可認(rèn)為物體在連接處速率不變)。一個質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),從距地面h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)物體沿斜面下滑時的加速度是多大?

2物體沿下斜面滑到底端時的速度是多大?

3物體由靜止開始下滑到停止需要多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示某射箭選手想使射出的箭穿越正在轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇而擊中靶心。假設(shè)風(fēng)扇有三個等間距的葉片,忽略葉片的寬度,電風(fēng)扇以轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,在風(fēng)扇的后方6 m處平行放置一個與風(fēng)扇共軸的圓形靶,射箭選手在風(fēng)扇前6 m(與箭頭間的水平距離)距中心軸線一定高度處射箭,箭的長度為80 cm,重力加速度盡=10 m/s2。若射出的箭做平拋運(yùn)動且箭桿始終保持水平,要使箭穿過轉(zhuǎn)動的風(fēng)扇而擊中靶心,則關(guān)于箭被射出時的最小速度和距中心軸線的最大高度,下列說法正確的是

A. 箭射出時的最小速度為60 m/s

B. 箭射出時的最小速度為30 m/s

C. 箭射出時的最大高度為0.56 m

D. 箭射出時的最大高度為0.2 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一根粗細(xì)均勻的空心導(dǎo)體棒如圖a所示,截面為同心圓環(huán)如圖b,其電阻約為100Ω,這種材料的電阻率為ρ。某同學(xué)用以下器材測量該導(dǎo)體棒的內(nèi)徑:

A.20分度的游標(biāo)卡尺

B.螺旋測微器

C.電流表A1量程50mA,內(nèi)阻R1=100Ω

D.電流表A2量程l00mA,內(nèi)阻R2約40Ω

E.滑動變阻器R0~10Ω

F.直流電源E

G.導(dǎo)電材料樣品Rx

H.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干

(1)用游標(biāo)卡尺測量導(dǎo)體棒長度如圖甲,示數(shù)L= mm;用螺旋測微器測量其外徑如圖乙,示數(shù)D= mm。

(2)圖丙是實(shí)驗(yàn)原理圖,請?jiān)诙D中完成線路連接。

(3)閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動變阻器,記錄電流表A1的讀數(shù)I1和電流表A2的讀數(shù)I2,則導(dǎo)體管的內(nèi)徑d= 用已知量和測量量的符號來表示

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子MN,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,帶電粒子僅受洛倫茲力的作用,運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示,下列表述正確的是 (   )

A. M帶負(fù)電,N帶正電

B. M的速率小于N的速率

C. 洛倫茲力對M、N不做功

D. M的運(yùn)行時間大于N的運(yùn)行時間

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