【題目】如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),盤上疊放著質(zhì)量均為m=1kgA、B兩個(gè)物塊,B物塊用長(zhǎng)為l=0.25m 的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連,兩個(gè)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Fm=8N.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4,B與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.轉(zhuǎn)盤靜止時(shí),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(dòng)時(shí),傳感器上就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)F.試通過(guò)計(jì)算在如圖2 坐標(biāo)系中作出F-ω圖象.(g=10m/s) (要求寫出必要的計(jì)算過(guò)程)

(1)A物塊能隨轉(zhuǎn)盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度;

(2)隨著轉(zhuǎn)盤角速度增加,細(xì)線中剛好產(chǎn)生張力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度多大?

(3)試通過(guò)計(jì)算寫出傳感器讀數(shù)F能隨轉(zhuǎn)盤角速度ω變化的函數(shù)關(guān)系式,并在如圖2坐標(biāo)系中作出F-ω圖 .

【答案】(1)4rad/s(2)2rad/s(3)0,

【解析】試題分析:對(duì)A分析,當(dāng)繩子剛有拉力時(shí),摩擦力達(dá)到最大,根據(jù)牛頓第二定律求出繩子剛有拉力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度; B與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為AB系統(tǒng)提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出角速度;對(duì)A分析,根據(jù)最大拉力以及A所受的最大靜摩擦力,通過(guò)牛頓第二定律求出繩子剛要斷時(shí)的角速度,以及繩子拉力的表達(dá)式。

(1)AB間最大靜摩擦力提供向心力,由向心力公式有:

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:

(2)B與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為AB系統(tǒng)提供向心力,有:

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:

(3)①當(dāng)時(shí),F=0

②當(dāng)時(shí)有:

可得:

③當(dāng)時(shí),且繩子未拉斷時(shí),有:

則有:

F=Tm時(shí),角速度為:

做出的圖象如圖所示

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L的細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m小球,在水平恒定拉力F作用下,小球在豎直平面內(nèi)從靜止開(kāi)始由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),細(xì)線偏離豎直方向θ角,在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)(

A. F做的功一定為FLsinθB. F做的功一定為mgL(1-cosθ)

C. F做的功一定大于mgL(1-cosθ)D. F做功的功率先減小,后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某閉合電路中,干電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V,工作電流為1A,則( )

A. 電源內(nèi)電壓為1.5V

B. 電源路端電壓為1.5V

C. 電路中每秒非靜電力做功1.5J

D. 電路中有1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

1)以下是實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的一些做法,其中不合理的是_________

A.安裝斜槽軌道時(shí),應(yīng)使其末端切線水平

B.建立坐標(biāo)系時(shí),應(yīng)該用重垂線確定y

C.每次小球應(yīng)從同一位置由靜止釋放

D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)可以用折線連接

2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,圖中圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是_________

A B、

C D、

3)一位粗心的同學(xué)在做平拋實(shí)驗(yàn)時(shí),只在紙上用重垂線確定了y 軸,未在紙上記下平拋的出拋點(diǎn)O的位置,并只描出如圖所示的一段平拋軌跡曲線,F(xiàn)在曲線上取AB兩點(diǎn),用刻度尺分別量出到y的距離,AA'=30cm,BB'=50cm,以及AB的豎直距離為20cm,從而可求出小球拋出的初速度v0__________m/s,g 10m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的U-I圖像,直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系,直線為某一電阻的伏安特性曲線,用該電源直接與電阻R連接成閉合回路,由圖可知( )

A. R的阻值為1.5Ω

B. 電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為0.5Ω

C. 電源的輸出功率為3.0W

D. 電源內(nèi)部消耗的功率為1.5W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,小車做勻變速直線 運(yùn)動(dòng),記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示.某同學(xué)在紙帶上共選擇 7 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) A、BC、D、E、F、G,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出.他量得各點(diǎn)到 A 點(diǎn)的距離如圖所示。已知電源頻率為50Hz

C點(diǎn)時(shí)小車的速度為 _____m/s.(保留兩位有效數(shù)字)

②根據(jù)紙帶算出小車的加速度為___________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)

A點(diǎn)時(shí)小車的速度為 _____m/s.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)固定一光滑的足夠長(zhǎng)的“U”型金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=1m,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度B=0.5T.一質(zhì)量為m=1.5kg的導(dǎo)體棒以a=2m/s2的加速度從靜止開(kāi)始向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω,定值電阻R=0.2Ω,其余電阻忽略不計(jì).求:

(1)從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始2秒的時(shí)間內(nèi),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大。

(2)2秒時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓和R上的電功率大。

(3)2秒時(shí),作用在導(dǎo)體棒上的拉力F的大?

(4)從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始2秒的時(shí)間內(nèi),作用在導(dǎo)體棒上的拉力F36J功,求導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】要使靜止在水平地面上重為40kg的物體從原地移動(dòng),必須至少用100N的水平推力,但物體從原地移動(dòng)后,只要80N的水平推力就可以使之勻速地移動(dòng).(重力加速度g=10m/s2)求:

1)物體與地面間的最大靜摩擦力fmax;

2)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

3)當(dāng)用60N推力推靜止的物體時(shí),物體所受到的摩擦力是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,處于真空中的正方體中存在電荷量+q-q的點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷位置圖中已標(biāo)明,則ab兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的圖是(

A. B. C. D.

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