3.如圖所示,兩個質(zhì)量均為m的小木塊A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,A與轉(zhuǎn)軸的距離為L,B與轉(zhuǎn)軸的距離為2L.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是(  )
A.B一定比A先滑動
B.A、B所受靜摩擦力始終相等
C.ω=$\sqrt{\frac{kg}{2L}}$是B開始滑動的臨界角速度
D.當(dāng)ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3L}}$時,A所受的摩擦力大小為kmg

分析 木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,靜摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物體的質(zhì)量、半徑和角速度決定.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時,提供的靜摩擦力隨之而增大.當(dāng)需要的向心力大于最大靜摩擦力時,物體開始滑動.因此是否滑動與質(zhì)量無關(guān),是由半徑大小決定.

解答 解:A、B、兩個木塊的最大靜摩擦力相等.木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,靜摩擦力提供向心力,由牛頓第二定律得:木塊所受的靜摩擦力f=mω2r,m、ω相等,f∝r,所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力,當(dāng)圓盤的角速度增大時b的靜摩擦力先達(dá)到最大值,所以b一定比a先開始滑動,故A正確,B錯誤;
C、當(dāng)b剛要滑動時,有kmg=mω2•2l,解得:ω=$\sqrt{\frac{kg}{2L}}$,故C正確;
D、以a為研究對象,當(dāng)ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3L}}$時,由牛頓第二定律得:
f=mω2L,可解得:f=$\frac{2}{3}$kmg,故D錯誤.
故選:AC

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力,明確木塊做圓周運(yùn)動時,靜摩擦力提供向心力,把握住臨界條件:靜摩擦力達(dá)到最大,由牛頓第二定律分析解答.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,Q1、Q2為二個等量同種的正點(diǎn)電荷,在二者的電場中有M、N和O三點(diǎn),其中M和O在Q1、Q2的連線上(O為連線的中點(diǎn)),N為過O點(diǎn)的垂線上的一點(diǎn).則下列說法中錯誤的是( 。
A.在Q1、Q2連線的中垂線位置可以畫出一條電場線
B.若將一個正點(diǎn)電荷分別放在M、N和O三點(diǎn),則該點(diǎn)電荷在M點(diǎn)時的電勢能最大
C.若ON間的電勢差為U,ON間的距離為d,則N點(diǎn)的場強(qiáng)為$\frac{U}qxfxj7f$
D.若ON間的電勢差為U,將一個帶電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到O點(diǎn),則克服電場力做功為Uq

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗題

11.我們知道:小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線性地增大.現(xiàn)要測定當(dāng)一個小燈泡的電阻等于已知電阻R0時,通過它的電流大。x用的實(shí)驗器材有:
A.待測小燈泡RL:標(biāo)稱值為“2.5V 0.3A”
B.直流電源E:電動勢約6V
c.滑動變阻器R′:標(biāo)稱值為“50Ω 1.5A”
D.微安表μA:量程o~200μA、內(nèi)阻500Ω
E.已知定值電阻:R0=6Ω
F.三個可供選用的電阻:R1=3.0kΩ,R2=10kΩ,R3=100kΩ,
G.一個單刀單擲開關(guān)S1、一個單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干
(1)利用三個可供電阻中的一個或幾個,將微安表改裝成一個量程略大于2.5V的電壓表,將改裝表的電路圖畫在圖3的方框內(nèi),此電壓表V的量程是2.6V.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
(2)現(xiàn)利用改裝好的電壓表V和選用的器材設(shè)計如圖1所示的電路來測量通過小燈泡的電流大小,請把如圖2所示的實(shí)物圖連線補(bǔ)充完整.
(3)將滑動變阻器R′的觸頭置于最右端,閉合開關(guān)S1,S2先與a連接,測得定值電阻R0兩端的電壓U0;再將開關(guān)S2改接b,測得小燈泡R1兩端的電壓UK.若UK≠U0則需反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器R′,直到開關(guān)S2分別接a和b時,定值電阻R0兩端的電壓與小燈泡RL兩端的電壓相同.若測得此時電壓表V的數(shù)為l.5V,則通過小燈泡的電流大小為0.25A.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,一個帶正電的粒子以垂直于磁感線的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中時,它所受洛侖茲力的方向是( 。
A.水平向左B.水平向右C.垂直于紙面向里D.垂直于紙面向外

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.物理學(xué)家在微觀領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)了“電子偶數(shù)”這一現(xiàn)象.所謂“電子偶數(shù)”就是由一個負(fù)電子和一個正電子繞它們的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)形成的相對穩(wěn)定的系統(tǒng).已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為me,電量大小均為e,普朗克恒量為h,靜電力常量為k.假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負(fù)電子繞它們質(zhì)量中心做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r、運(yùn)動速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論:2mevnrn=$\frac{nh}{2π}$,n=1,2,3…,當(dāng)n=1時電子旋轉(zhuǎn)的速率大小為$\frac{πk{e}^{2}}{h}$.“電子偶數(shù)”的能量為正負(fù)電子運(yùn)動的動能和系統(tǒng)的電勢能之和,已知兩正負(fù)電子相距為L時的電勢能為Ep=-k$\frac{{e}^{2}}{L}$,則n=1時“電子偶數(shù)”的能量為-$\frac{{π}^{2}{m}_{e}{k}^{2}{e}^{4}}{{h}^{2}}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,大小可以不計的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥,靜止時兩球位于同一水平面上,絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為α和β,且α<β,由此可知(  )
A.B球帶的電荷量較多
B.B球質(zhì)量較大
C.B球受的拉力較大
D.兩球接觸后,再靜止下來,兩絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角變?yōu)棣痢洹ⅵ隆,則仍有α′<β′

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上.現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F,木塊在長木板上滑行,而長木板保持靜止?fàn)顟B(tài).己知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.下列說法正確的是(  )
A.木塊受到的摩擦力大小為μ1(m1+m2)g
B.長木板受到的摩擦力大小為μ2(m1+m2)g
C.若改變F的大小,當(dāng)F>μ1(m1+m2)g時,長木板一定不運(yùn)動
D.若將F作用于長木板,長木板與木塊有可能會相對滑動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.一透明半圓柱的橫截面如圖所示,圓心為O,一束光線在橫截面內(nèi)從C點(diǎn)沿垂直于直徑AB的方向入射,在半圓柱內(nèi)沿圖示路徑傳播,最后從E點(diǎn)射出半圓柱.已知圓半徑為R=0.30m,半圓柱折射率為n=2.0,∠AOC=30°,真空中的光速為c=3.0×108m/s.求光線在半圓柱內(nèi)沿圖示C→D→E路徑傳播的時間(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.已知一宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為T,距離地面高度為h,地球半徑為R,引力常量為G,則地球的質(zhì)量為(  )
A.$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{G{T}^{2}}$B.$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{2}}{G{T}^{2}}$C.$\frac{2{π}^{2}(R+h)}{G{T}^{2}}$D.$\frac{2{π}^{2}(R+h)^{3}}{G{T}^{2}}$

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案