如圖所示,M、N是兩個共軸圓筒橫截面,外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑比R小得多,可以忽略不計,筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空,兩筒以相同的角速度ω繞其中心軸線(圖中垂直于紙面)作勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過狹縫s(與M筒的軸線平行)不斷地向外射出兩種不同速率v1和v2的微粒,從s處射出時的初速度的方向都是沿筒的半徑方向,微粒到達N筒后就附著在N筒上.如果R、v1和v2都不變,而ω取某一合適的值,則(   )
A.有可能使微粒落在Ⅳ筒上的位置都在a處一條與s縫平行的窄條上
B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某處,如b處一條與縫s平行的窄條上
C.有可能使微粒落在N筒上的位置分別在某兩處,如b處和c處與s縫平行的窄條上
D.只要時間足夠長,N筒上到處都落微粒
C
因M、N的角速度ω相同,故在任意一段時間內(nèi),N筒與s縫在同一徑向連線上的a點必定與s縫一起轉(zhuǎn)過同樣大小的角度,且粒子歷時皆為,于是這些在不同時刻從s縫射出、速率為v的粒子一定落在N筒上比a點落后相同角度ωt=ω的位置上,即落在一條與s縫平行的窄條上,不會各處散落,故排除D。
題設(shè)中未限制ω的大小,而圓周上各點轉(zhuǎn)過的角度又具有周期性(周期為2π)。只要ω滿足ω=2πn,ω=2πm(m、n為任意整數(shù)),則兩種粒子落在N筒上的位置都在a處的一條與s縫平行的窄條上,A正確。
若ω滿足ω=2πn+ω,則均可以到達b,故B正確。
若速度為v1和v2的粒子到達N上的角度差不是2π的整數(shù)倍,則它們不能到達同一窄條上而分開,故C正確。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于勻速圓周運動的向心力,以下說法正確的是(   )
A.向心力是除物體所受重力、彈力及摩擦力以外的一種新力
B.向心力是做勻速圓周運動的物體所受的合力
C.向心力是線速度變化的原因
D.向心力是產(chǎn)生向心加速度的原因

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過,如圖a所示。圖b為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷,顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。擋光片的寬度用螺旋測微器測得,結(jié)果如圖c所示。圓盤直徑用游標卡尺測得,結(jié)果如圖d所示。由圖可知,
小題1:擋光片的寬度是多少?
小題2:圓盤的直徑為多少?
小題3:若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0 ms,則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為多少弧度/秒?(保留3位有效數(shù)字)。


 
a
 
圖b
 
c
 
d
 

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,半徑為R的圓板做勻速運動,當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)到某一方向時,在圓板中心正上方h處以平行于OB方向水平拋出一球,小球拋出時的速度及圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為多少時,小球與圓盤只碰撞一次,且落點為B。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤盤面上,離軸心r=20cm處放置一小物塊A,其質(zhì)量為m=2kg,A與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍(k=0.5),試求

⑴當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω=2rad/s時,物塊與圓盤間的摩擦力大小多大?方向如何?
⑵欲使A與盤面間不發(fā)生相對滑動,則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度多大?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對于做勻速圓周運動的物體,以下說法正確的是( 。
A.周期越大線速度越小B.周期越大角速度越小
C.線速度越大角速度越大D.圓半徑越大線速度越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個水平圓盤繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,小物塊A放在圓盤上且與盤保持相對靜止.則物塊A的受力情況是(  )
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力、向心力和摩擦力
C.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
D.以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于勻速圓周運動的性質(zhì),以下說法中正確的是(  )
A.勻速運動B.勻變速運動
C.變加速運動D.以上說法都不對

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,當(dāng)外界提供的向心力F=mrω2時,小球恰好在IⅡ軌道上做勻速圓周運動。下列關(guān)于離心運動的說法中正確的是(     )
A.當(dāng)外界提供的向心力突然消失時,小球?qū)⒀豂軌道運動,這種運動不叫離心運動
B.當(dāng)外界提供的向心力F>mrω2時,小球?qū)⒀丌蜍壍雷鲭x心運動
C.當(dāng)外界提供的向心力F<mrω2時,小球?qū)⒀丌蜍壍雷鲭x心運動
D.只要外界提供的向心力F不等于mrω2時,小球就將沿Ⅱ軌道做離心運動

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同步練習(xí)冊答案