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2.如圖所示.一個(gè)圓盤(pán)在水平面內(nèi)繞中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),盤(pán)面上放有三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A,B,C,其質(zhì)量分別為3m,2m,m,它們恰好處于同一條直徑上,與轉(zhuǎn)軸的距離分別為r,r,2r,其中B、C兩個(gè)木塊用伸直的細(xì)線連接在一起.它們?cè)陔S圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,始終保持與圓盤(pán)相對(duì)靜止.三個(gè)木塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.木塊A的向心加速度大于木塊B的向心加速度
B.木塊A與圓盤(pán)間的摩擦力一定小于木塊B與圓盤(pán)間的摩擦力
C.圓盤(pán)的角速度ω≤3μg4r
D.如果當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到使木塊B恰好要滑動(dòng)時(shí)剪斷細(xì)線,木塊C將沿切線方向飛出

分析 三個(gè)木塊共軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,根據(jù)向心加速度的公式比較向心加速度的大小,分析向心力來(lái)源,由牛頓第二定律列式分析A、B的摩擦力大�。�(dāng)B的靜摩擦力達(dá)到最大時(shí),B、C開(kāi)始相對(duì)于圓盤(pán)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律求此時(shí)的角速度.分析C的受力情況,判斷剪斷細(xì)線木塊C的運(yùn)動(dòng)方向.

解答 解:A、A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω相同,根據(jù)向心加速度公式a=ω2r,知A、B的向心加速度大小相等,故A錯(cuò)誤.
B、木塊A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由靜摩擦力提供,木塊B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由靜摩擦力和細(xì)線的拉力的合力提供,若細(xì)線沒(méi)有張力時(shí),由f=ma知,A的質(zhì)量較大,a相等,則A的摩擦力大于B的摩擦力,故B錯(cuò)誤.
C、設(shè)A剛要滑動(dòng)時(shí)圓盤(pán)的角速度為ω0,B剛要滑動(dòng)時(shí)圓盤(pán)的角速度為ω0′.
根據(jù)牛頓第二定律得:
對(duì)A有 μ•3mg=3mω02r
解得:ω0=μgr
對(duì)B有:T+μmg=mω02•2r
對(duì)C有:μ•2mg-T=2mω02r
聯(lián)立以上兩式解得ω0′=3μg4r
所以圓盤(pán)的角速度ω≤3μg4r,故C正確.
D、如果當(dāng)轉(zhuǎn)速增大到使木塊B恰好要滑動(dòng)時(shí)剪斷細(xì)線,由于木塊C還受到摩擦力,所以木塊C不會(huì)沿切線方向飛出.故D錯(cuò)誤
故選:C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是正解分析三個(gè)木塊做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源,把握臨界條件,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.用多用電表測(cè)一個(gè)電阻的阻值,先選擇“×10”檔,再調(diào)零,測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏角很小,對(duì)比,正確的判斷及可達(dá)到測(cè)量準(zhǔn)確的做法是(  )
A.被測(cè)電阻阻值很大,換用“×100”檔B.被測(cè)電阻阻值很大,換用“×1”檔
C.被測(cè)電阻阻值很小,換用“×100”檔D.被測(cè)電阻阻值很小,換用“×1”檔

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

17.某真空中存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電油滴在該電場(chǎng)中從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t1運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng),再經(jīng)時(shí)間t2油滴的速度恰好為零,又過(guò)一段時(shí)間后此空間中加入另一勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與原來(lái)相同但大小是原來(lái)的2倍,已知油滴的質(zhì)量為m、電荷量為q,重力加速度大小為g.
(1)求再次加入電場(chǎng)前,此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和油滴達(dá)到的最大高度;
(2)為了使油滴能回到A點(diǎn)且速度恰好為零,求從油滴減速為零到再次加入電場(chǎng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,半徑R=0.6m的光滑圓弧軌道BCD與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道DE在D處平滑連接,O為圓弧軌道BCD的圓心,C點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),半徑OB、OD與OC的夾角分別為53°和37°.將一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的A點(diǎn)水平拋出,恰從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道.已知物體與軌道DE間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物體水平拋出時(shí)的初速度大小v0;
(2)物體在軌道DE上運(yùn)動(dòng)的路程s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在高h(yuǎn)=1.8m的水平臺(tái)上,木塊距光滑平臺(tái)右邊緣x0=4m,現(xiàn)用F=4N的水平拉力拉動(dòng)木塊,木塊運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)右邊緣時(shí)撤去F,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,求:
(1)木塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度v
(2)木塊落地時(shí)距平臺(tái)邊緣的水平距離x
(3)木塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落地時(shí)所用的總時(shí)間t=?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)沿豎直方向.一帶正電的粒子先后以不同的水平初速射入兩平行板間,測(cè)得兩次與電容器極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1:2.若不計(jì)重力,則兩次水平初速之比是( �。�
A.1:2B.1:1C.2:1D.4:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成的一直角三角形.a(chǎn)c垂直于電場(chǎng)線,bc長(zhǎng)40cm,電場(chǎng)強(qiáng)度為2×105N/C.則ab間的電勢(shì)差Uab=4×104V.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,U型玻璃細(xì)管豎直放置,水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通,各部分細(xì)管內(nèi)徑相同.U型管左管上端封有長(zhǎng)20cm的理想氣體B,右管上端開(kāi)口并與大氣相通,此時(shí)U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平,水銀面距U型玻璃管底部為25cm.水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長(zhǎng)度12cm的理想氣體A.已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,忽略環(huán)境溫度的變化.現(xiàn)將活塞緩慢向左拉,使氣體B的氣柱長(zhǎng)度為25cm,求此時(shí):
①右管中水銀面距U型玻璃管底部的高度是多大?
②理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.下列敘述正確的是(  )
A.液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
B.做布朗運(yùn)動(dòng)的顆粒越大,運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.分子間距增大時(shí),分子間的引力增大而斥力減小
D.分子間距增大時(shí),分子間的引力減小而斥力增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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