【題目】如圖所示,沿直徑方向開(kāi)有一凹槽的圓盤(pán)水平放置可繞過(guò)中心O點(diǎn)的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),凹槽內(nèi)有一根輕質(zhì)彈簧彈簧一端固定在O點(diǎn),另一端連接質(zhì)量為m的小滑塊.彈簧的勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為l0,圓盤(pán)半徑為3l0,槽底與小滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù),凹槽側(cè)面光滑.圓盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)l0.已知重力加速度為g最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,彈簧始終在彈性限度內(nèi)則在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中:

(1) 若要使彈簧不發(fā)生形變,求圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度必須滿(mǎn)足的條件;

(2) 當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為2l0時(shí),若小滑塊受到的摩擦力恰好為零,求此時(shí)滑塊的動(dòng)能Ek

(3) 當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為l(l〈3l0時(shí),滑塊相對(duì)圓盤(pán)靜止且轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到最大,求此時(shí)滑塊的動(dòng)能Ekm;

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)彈簧不發(fā)生形變,由靜摩擦力提供向心力,由牛頓第二定律得:
,據(jù)題有:,解得:
(2)小滑塊受到的摩擦力為零時(shí),由彈簧的彈力提供向心力,則由牛頓第二定律得:,此時(shí)滑塊的動(dòng)能為:,解得:。
(3)當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為時(shí)且 ,最大動(dòng)能為,則有:
且有:,解得:

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:

【題目】關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系,下面說(shuō)法中正確的是( 。

A.物體受到恒定的合力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變

B.物體受到不為零的合力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變

C.物體受到的合力為零時(shí),它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與它所受的合力的方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一,為測(cè)量導(dǎo)電玻璃的電阻率,某小組同學(xué)選取了一個(gè)長(zhǎng)度為L的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件,上面標(biāo)有“3V,L”的字樣,主要步驟如下,完成下列問(wèn)題。

1)首先用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)電玻璃的直徑,示數(shù)如圖甲所示,則直徑d=________mm。

2)然后用歐姆表×100檔粗測(cè)該導(dǎo)電玻璃的電阻,表盤(pán)指針位置如圖乙所示,則導(dǎo)電玻璃的電阻約為________Ω。

3)為精確測(cè)量在額定電壓時(shí)的阻值,且要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)不小于其量程的,滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié),他們根據(jù)下面提供的器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)方案,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上對(duì)應(yīng)的虛線框中畫(huà)出電路圖,標(biāo)出所選器材對(duì)應(yīng)的電學(xué)符號(hào)。

A.電流表A1(量程為60mA,內(nèi)阻RA1約為

B.電流表A2(量程為2mA,內(nèi)阻RA2=15Ω

C.定值電阻R1=747Ω

D.定值電阻R2=1985Ω

E.滑動(dòng)變阻器R0~20Ω)一只

F.電壓表V(量程為10V,內(nèi)阻RV=1kΩ

G.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻很。

H.開(kāi)關(guān)S一只,導(dǎo)線若干

4)由以上實(shí)驗(yàn)可測(cè)得該導(dǎo)電玻璃電阻率值ρ=______(用字母表示,可能用到的字母有長(zhǎng)度L、直徑d、電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2,電壓表讀數(shù)U,電阻值RA1、RA2RV、R1、R2)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,用兩段水銀柱封閉一段氣體。能使氣柱變長(zhǎng)的措施是( )

A. 增大外界氣壓

B. 減小外界氣壓

C. 在U形管的左管滴入水銀

D. 在U形管的右管滴入水銀

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5T,方向豎直向下。在同一水平面上的兩根光滑金屬導(dǎo)軌相互平行,相距l0.4m、電阻不計(jì)。導(dǎo)軌左端與滑動(dòng)變阻器相連,變阻器接入電阻的阻值R=0.2Ω。一根電阻不計(jì)的金屬棒置于導(dǎo)軌上,在拉力F的作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變阻器消耗的功率恒定為P0.8W。

(1)分析金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況;

(2)求拉力F的大;

(3)若保持拉力不變,迅速向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,分析金屬棒的速度變化情況。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】光照射到某金屬表面,金屬表面有光電子逸出,則( )

A. 若入射光的頻率增加,光的強(qiáng)度減弱,那么逸出電子的最大初動(dòng)能可能不變

B. 若入射光的頻率不變,光的強(qiáng)度減弱,那么單位時(shí)間內(nèi)逸出電子數(shù)目減少

C. 若入射光的頻率不變,光的強(qiáng)度減弱到不為零的某一數(shù)值時(shí),可能不再有電子逸出

D. 若入射光的頻率增加,而強(qiáng)度不變,那么單位時(shí)間內(nèi)逸出電子數(shù)目不變,而光電子的最大初動(dòng)能增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有關(guān)下列四幅圖的說(shuō)法正確的是(

A. 甲圖中,球m1以速度v碰撞靜止球m2,若兩球質(zhì)量相等,碰后m2的速度一定為v

B. 乙圖中,在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和光電流越大

C. 丙圖中,射線甲由 β粒子組成,射線乙為 γ射線,射線丙由 α粒子組成

D. 丁圖中,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核聚變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在用斜槽軌道做探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,實(shí)驗(yàn)前要檢查木板是否水平,請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法: ________.

2)為了能較準(zhǔn)確地描出運(yùn)動(dòng)軌跡,下面列出了一些操作要求,不正確的是______

A.通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次必須由靜止釋放小球

D.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零.已知重力加速度為g.下面說(shuō)法中正確的是

A. 小球帶負(fù)電

B. 小球?qū)π泵娴淖饔昧η『脼榱銜r(shí)的速率為

C. 小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大

D. 小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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