如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑為R,甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍,兩物體用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<R)的輕繩連在一起,若甲、乙兩物體到轉(zhuǎn)軸的距離剛好相等,甲、乙之間連線剛好沿一直徑方向被拉直,要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則轉(zhuǎn)盤勻速旋轉(zhuǎn)角速度的最大值不得超過:(兩物體均看作質(zhì)點(diǎn))( 。
A.
2μ(M+m)g
(M-m)L
B.
μ(M+m)g
(M-m)L
C.
μ(M-m)g
(M+m)L
D.
2μ(M-m)g
(M+m)L

由于甲的最大靜摩擦力大于乙的最大靜摩擦力,當(dāng)甲、乙所受的靜摩擦力達(dá)到最大,而且m有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),角速度達(dá)到最大,根據(jù)牛頓第二定律得:
對(duì)甲:μMg+T=M?
1
2
2
對(duì)乙:T-μmg=m?
1
2
2,
所以解得,最大角速度為:ω=
2μ(M+m)g
(M-m)L
,故A正確,BCD錯(cuò)誤.
故選:A
練習(xí)冊(cè)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

如圖所示,某同學(xué)讓帶有水的傘繞傘柄旋轉(zhuǎn),可以看到傘面上的水滴沿傘邊水平飛出.若不考慮空氣阻力,水滴飛出后的運(yùn)動(dòng)是( 。
A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)
C.自由落體運(yùn)動(dòng)D.圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,輕質(zhì)桿長(zhǎng)為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),桿對(duì)球B的作用力大小為2mg,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,求此時(shí):
(1)球B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小;
(2)A球?qū)U的作用力大小以及方向;
(3)在點(diǎn)O處,輕質(zhì)桿對(duì)水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸的作用力大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),下列說法中不正確的是( 。
A.在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí),向心力由靜摩擦力提供
B.以恒定的速率轉(zhuǎn)彎,彎道半徑越大,需要的向心力越大
C.轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速行駛,是為了防止汽車產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)造成事故
D.在里低、外高的傾斜路面上轉(zhuǎn)彎時(shí),向心力可能由重力和支持力的合力提供

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng).橫臂的檔板對(duì)球的壓力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值.某次實(shí)驗(yàn)圖片如圖,請(qǐng)回答相關(guān)問題:
①在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的______;
A.累積法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法
②圖中是在研究向心力的大小F與______的關(guān)系;
A.質(zhì)量mB.角速度ωC.半徑r
③若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9,運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為______.
A.3:1B.4:1C.9:1D.2:1.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在豎直轉(zhuǎn)軸上有相距1m的A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)各通過1m的繩與質(zhì)量為1kg小球C相連,豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球會(huì)跟著以同樣的角速度繞軸轉(zhuǎn)動(dòng).求:
(1)當(dāng)豎直轉(zhuǎn)軸以4rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),AC繩和BC繩的拉力大小是多少?
(2)當(dāng)豎直轉(zhuǎn)軸以5rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),AC繩和BC繩的拉力大小又是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一根長(zhǎng)為0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.36kg的小球,拉住線的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球的角速度由ω增大到3ω時(shí),細(xì)線斷裂,這時(shí)測(cè)得線上的拉力為90N.(g=10m/s2)求:
(1)細(xì)線斷裂時(shí)小球的線速度;
(2)如果桌面高出地面0.8m,線斷后小球恰好垂直于桌子右邊緣飛出去,求小球落地點(diǎn)離桌面的水平距離為多少?
(3)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的角速度由ω增到3ω這個(gè)過程中,細(xì)線上的拉力增大了多少N?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

細(xì)長(zhǎng)輕繩下端拴一小球構(gòu)成單擺,在懸掛點(diǎn)的正下方
1
2
擺長(zhǎng)處有一個(gè)能擋住擺長(zhǎng)的釘子A,如圖所示,現(xiàn)將單擺向左拉開一個(gè)小角度,然后無初速地釋放.對(duì)于以后的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是(  )
A.?dāng)[球往返運(yùn)動(dòng)一次的周期和無釘子時(shí)的單擺周期相同
B.?dāng)[球在左右兩側(cè)上升的最大高度相同
C.?dāng)[球向右通過最低點(diǎn)時(shí)輕繩受到的拉力突然變小
D.?dāng)[球擺到右邊最高點(diǎn)和左邊最高點(diǎn)時(shí)輕繩受到的拉力相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

雜技表演“飛車走壁”的演員騎著摩托車飛駛在光滑的圓錐形筒壁上,筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),演員和摩托車的總質(zhì)量為m,先后在A、B兩處緊貼著內(nèi)壁分別在圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則以下說法中不正確的是( 。
A.A處的線速度大于B處的線速度
B.A處的角速度小于B處的角速度
C.A處對(duì)筒的壓力大于B處對(duì)筒的壓力
D.A處的向心力等于B處的向心力

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