16.如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO1轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸增大,在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.A受到的靜摩擦力一直增大
B.A受到的靜摩擦力是先增大后減小
C.B受到的靜摩擦力是先增大,后保持不變
D.A受到的合外力一直在增大

分析 在轉(zhuǎn)動過程中,兩物體都需要向心力來維持,一開始是靜摩擦力作為向心力,當摩擦力不足以做向心力時,繩子的拉力就會來做補充,速度再快,當這2個力的合力都不足以做向心力時,物體將會發(fā)生相對滑動,根據(jù)向心力公式進行討論即可求解.

解答 解:A、因為是B先使繩子產(chǎn)生拉力的,所以當繩子剛好產(chǎn)生拉力時A受靜摩擦力作用且未到最大靜摩擦力,此后A的向心力一部分將會由繩子拉力來提供,靜摩擦力會減小,而在產(chǎn)生拉力前A的靜摩擦力是一直增大的,故AB錯誤.
C、由于A的半徑比B。鶕(jù)向心力的另一個公式 F=mω2R 可知 A、B的角速度相同,所以A所需向心力比B小,因為兩物體的最大靜摩擦力一樣,所以B物體的靜摩擦力會先不足以提供向心力而使繩子產(chǎn)生拉力,之后隨著速度的增大,靜摩擦力已經(jīng)最大不變了,繩子拉力不斷增大來提供向心力,所以B所受靜摩擦力是先增大后不變的,故C正確;
D、在轉(zhuǎn)動過程中,兩物體都需要向心力來維持,一開始是靜摩擦力作為向心力,當摩擦力不足以做向心力時,繩子的拉力就會來做補充,速度再快,當這2個力的合力都不足以做向心力時,物體將會發(fā)生相對滑動. 根據(jù)向心力公式,F(xiàn)=m$\frac{{v}^{2}}{R}$可知:在發(fā)生相對滑動前物體的半徑是不變的,質(zhì)量也不變,隨著速度的增大,向心力增大,而向心力就是物體的合力,故D正確.
故選:CD

點評 本題主要考查了向心力的來源以及向心力公式的直接應(yīng)用,難度適中,注意確定向心力的來源是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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16.如圖所示,地球繞著太陽公轉(zhuǎn),而月球又繞著地球轉(zhuǎn)動,他們的運動均可近似看成勻速圓周運動.如果要通過觀測求得地球的質(zhì)量,需要測量下列哪些量( 。
A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑和周期
B.月球繞地球轉(zhuǎn)動的半徑和周期
C.地球的半徑和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期
D.地球的半徑和月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,在光滑的水平面上有甲、乙兩個木塊,質(zhì)量分別為m1和m2中間用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,現(xiàn)用一水平力F向左推木塊乙,當兩木塊一起勻加速運動時,兩木塊之間的距離是( 。
A.$\frac{L+{m}_{1}F}{({m}_{1}+{m}_{2})k}$B.L-$\frac{{m}_{1}F}{({m}_{1}+{m}_{2})k}$C.L-$\frac{{m}_{1}F}{{m}_{2}k}$D.L-$\frac{{m}_{2}F}{{m}_{1}k}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,一斜面固定在水平面上.斜面傾角θ=30°,長度l=1.6m,一質(zhì)量m=1kg的小木塊由靜止開始從斜面頂端滑下.不計小木塊與斜面之間摩擦力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小木塊下滑的加速度a;
(2)小木塊滑到斜面底部所用的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.“嫦娥四號”(專家稱為“四號星”),計劃在2017年發(fā)射升空,它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星,主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息,完善月球檔案資料.已知萬有引力常量為G,月球的半徑為R,月球表面的重力加速度為g,嫦娥四號離月球中心的距離為r,繞月周期為T.根據(jù)以上信息判斷下列說法正確的是( 。
A.月球的第一宇宙速度為$\sqrt{gR}$
B.“嫦娥四號”繞月運行的速度為$\sqrt{\frac{g{r}^{2}}{R}}$
C.月球的平均密度為ρ=$\frac{3π{r}^{3}}{G{T}^{2}{R}^{3}}$
D.“嫦娥四號”必須減速運動才能返回地球

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖,質(zhì)量M=8.0kg,長L=2.0m的木板靜置在水平地面上,質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)以速度v0=3.0m/s從木板的左端沖上木板.已知滑塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g取10m/s2
(1)若木板固定,滑塊將從木板的右端滑出,求滑塊在木板上滑行的時間和滑出時速度;
(2)若水平地面光滑,木板不固定且?guī)щ姾闪縬=+1.0×10-5C,在小滑塊沖上木板的同時,施加一個水平向右的勻強電場E,如果要使滑塊不從木板上掉下,勻強電場E應(yīng)滿足什么條件?(假定滑塊與木板間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)

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8.如圖所示,木塊A的質(zhì)量mA=10kg,放在木板B上,木板B放在傾角θ=37°的固定斜面體C上,木塊A被一根固定在天花板上的輕繩拉住,輕繩拉緊時與斜面的夾角也是θ=37°.已知A與B間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)用平行于斜面的拉力將木板B從木塊A下面抽出,取重力加速度g=10m/s2,求輕繩對木塊A的拉力大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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5.如圖所示,光滑水平軌道上放置長木板A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端(B、C可視為質(zhì)點),三者質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg.A與B間的動摩擦因數(shù)μ=0.5;開始時C靜止,A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運動,A與C發(fā)生碰撞(時間極短)并粘在一起,若B不滑離A,(g=10m/s2)求:
①滑塊C的最大速度;
②A板至少多長.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.某組同學設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗.如圖甲為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得.
(1)某次實驗時,測得小車和小車上的鉤碼總質(zhì)量為800g,則細砂和小桶的總質(zhì)量較為合理的是A
A.50g    B.500g     C.5kg     D.50kg
(2)如圖乙為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為1.63m/s,小車的加速度大小為1.72m/s2.(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(3)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時,某同學按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)都在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如圖丙所示).請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象.

(4)在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁所示,圖線不通過坐標原點的原因是沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠.

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