3.質(zhì)量均為m的兩物塊A、B放在繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動的圓盤上,用細線將A、B連在一起,A、B與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ,A、B歲圓盤以角速度ω做圓周運動,它們離圓心C的距離分別為r和2r,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當角速度ω取不同值時,下列說法正確的是( 。
A.當ω≤$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$時,細線中的彈力為0
B.兩物塊所受靜摩擦力的方向總指向圓心C
C.當ω從$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$開始緩慢增大時,物塊B受到的靜摩擦力開始增大
D.當ω從$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$開始緩慢增大時,物塊A受到的靜摩擦力開始增大

分析 當角速度較小時,A、B均靠靜摩擦力提供向心力,角速度增大,B先達到最大靜摩擦力,然后繩子出現(xiàn)拉力,角速度增大,B的靜摩擦力不變,A的靜摩擦力先減小后反向增大,當A的摩擦力達到最大值時,A、B開始發(fā)生相對滑動,結(jié)合牛頓第二定律分析判斷.

解答 解:A、當B未達到最大靜摩擦力前,細線的彈力為零,根據(jù)μmg=m•2rω2得,$ω=\sqrt{\frac{μg}{2r}}$,即當ω≤$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$時,細線中的彈力為0,故A正確.
B、兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時,合外力提供向心力,則F=mω2r,B的半徑比A的半徑大,所以B所需向心力大,繩子拉力相等,所以當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時,B的靜摩擦力方向指向圓心,A的最大靜摩擦力方向背離圓心,故B錯誤.
C、當$ω=\sqrt{\frac{μg}{2r}}$時,物塊B的摩擦力達到最大,角速度增大,物塊B受到的靜摩擦力不變,故C錯誤.
D、當ω從$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$開始緩慢增大時,A所受的摩擦力先減小后反向增大,故D錯誤.
故選:A.

點評 解決本題的關(guān)鍵是找出向心力的來源,知道AB兩物體是由摩擦力和繩子的拉力提供向心力,難度適中.

練習冊系列答案
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13.一個靜止的直角坐標參考系如圖所示,整個空間內(nèi)無重力場,但存在一個垂直于xOy平面向里的勻強磁場,磁感強度為B.一根光滑絕緣的空心細管沿y軸放置,長度為d,管的一端位于坐標原點O,其內(nèi)側(cè)置有一帶正電小球,視作質(zhì)點.在t=0時刻給細管一個沿+x軸方向的初速度v0,經(jīng)過一段時間小球離開細管時相對參考系的速度大小為$\sqrt{2}$v0.因小球質(zhì)量遠小于細管質(zhì)量,故可忽略小球?qū)毠苓\動的影響.試求:
(1)判斷小球在管內(nèi)運動的過程中:小球所受的磁場力是否做功?
小球能量增加的來源?小球作何種性質(zhì)的運動?
(2)小球的比荷,以及在管內(nèi)運動時的軌跡方程;
(3)小球離開管后的軌跡方程,何時離坐標原點O最遠?

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14.兩顆行星繞某恒星運動,從觀察的情況它們的運動周期之比是8:1,兩顆行星的半徑之比是4:1,公轉(zhuǎn)速度之比是1:2.

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11.如圖所示為某手機電池的一些參數(shù),由此判斷( 。
A.該電池工作時放出1C的電量,消耗的電能為4.2J
B.待機狀態(tài)下,電池工作的平均電流為14.58mA
C.若通話時的平均電流為0.35A,則可持續(xù)通話的時間為2h
D.不計充電過程中能量的損失,該電池充滿一次電消耗的電能為2.94J

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖所示,將一端封閉的均勻細玻璃管水平放置,其開口端向右,水銀柱長度h1=25cm,被封空氣柱長度L1=49cm,玻璃管總長L=76cm,在周圍環(huán)境溫度T1=300K,大氣壓強P0=1.0×105Pa的前提下,試求:
(1)若將玻璃管繞封閉端沿順時針緩慢轉(zhuǎn)過90°,計算被封空氣柱的長度
(2)在上述假設(shè)的條件下,單獨對封閉氣體加熱,要使水銀柱恰好完全排出管外,溫度需要升高到多少?

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8.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)自光滑圓弧槽的頂端A處無初速度的滑下.槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導輪頂端的B點,A、B的高度差為h1=1.25m.傳導輪半徑很小,兩個輪子之間的距離為L=4.00m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.20.傳送帶距離地面高度h2=1.80m,(g取10m/s2).
(1)若傳送帶靜止不運轉(zhuǎn),求滑塊滑過C點時的速度大小v1;
(2)若傳送帶以v=2m/s的速度逆時針傳動,求滑塊滑過C點時的速度大小v2;
(3)若傳送帶以v=2m/s的速度逆時針傳動,求滑塊滑過皮帶過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.

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15.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長,圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達C處的速度為零,AC=h,圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則圓環(huán)(  )
A.下滑過程中,經(jīng)過B處的加速度為零
B.在C處,彈簧的彈性勢能為$\frac{1}{4}$mv2-mgh
C.下滑過程中,克服摩擦力做的功為$\frac{1}{4}$mv2
D.上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.某同學用如圖裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復10次.
(1)本實驗必須測量的物理量有以下哪些BD.
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D.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC
E.a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
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13.如圖所示,固定斜面的傾角θ=37°,頂部有一定滑輪.一細線跨過定滑輪,兩端分別與物塊(可視為質(zhì)點)A和B連接,A的質(zhì)量為M=0.7kg,離地高為h=0.5m,B的質(zhì)量為m=0.3kg,B與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4.輕彈簧底端固定在斜面的擋板上,開始時將B按在彈簧的上端使彈簧被壓縮,然后放手,A下降而B沿斜面上滑.當A落到地面立即停止,繩子松弛,B繼續(xù)沿斜面上滑x=0.3m才停止運動.已知在A落地前,輕彈簧已經(jīng)恢復原長,g取10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)A剛落地時的速度大;
(2)開始時彈簧的彈性勢能.(答案可以保留根號)

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