17.如圖所示,已知兩個小物塊A、B的質(zhì)量分別為2m和m,隨圓盤一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,它們軌道半徑之比為rA:rB=1:2,小物塊A、B與圓盤之間的動摩擦因數(shù)相同,則下列說法正確的是( 。
A.小物塊A所受摩擦力的方向與軌跡圓相切
B.小物塊A、B所受向心力大小相等
C.小物塊A、B的向心加速度大小之比為1:2
D.若逐漸增大圓盤角速度,小物塊B首先相對圓盤滑動

分析 小物塊做圓周運動,靠靜摩擦力提供向心力,角速度相等,根據(jù)向心力公式比較向心力的大小,結(jié)合向心加速度公式得出向心加速度之比.根據(jù)最大靜摩擦力提供向心力求出物塊與圓盤發(fā)生相對滑動的臨界角速度,從而判斷哪個物塊先滑動.

解答 解:A、物塊做勻速圓周運動,靠靜摩擦力提供向心力,可知物塊A所受的摩擦力方向指向圓心,故A錯誤.
B、A、B的角速度相等,根據(jù)${F}_{n}=mr{ω}^{2}$知,A、B的質(zhì)量之比為2:1,半徑之比為1:2,則向心力大小相等,故B正確.
C、根據(jù)a=rω2知,半徑之比為1:2,角速度相等,則向心加速度之比為1:2,故C正確.
D、根據(jù)μmg=mrω2得,發(fā)生相對滑動的臨界角速度$ω=\sqrt{\frac{μg}{r}}$,因為B的半徑大,則發(fā)生相對滑動的臨界角速度小,增大圓盤的角速度,小物塊B首先發(fā)生相對滑動,故D正確.
故選:BCD.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道物塊做圓周運動向心力的來源,知道A、B的角速度相等,結(jié)合牛頓第二定律分析判斷.

練習冊系列答案
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7.如圖所示,在直角坐標平面內(nèi),x<0,y>0區(qū)域有沿y軸負方向的勻強電場,x>0,y<0和x>0,y>0的分別有垂直坐標平面向里的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ,勻強磁場Ⅰ的磁感應強度為B0.一質(zhì)量為m、電量為q(q>0)的粒子,從點P(-$2\sqrt{3}a$,a)開始運動,初速度平行于x軸向右、大小為v0,粒子恰好從坐標原點O進入勻強磁場Ⅰ,此后粒子恰好不再穿過y軸,不計粒子重力.求:
(1)勻強電場的場強大小E;
(2)勻強磁場Ⅱ的磁感應強度B;
(3)若粒子能通過x軸上的Q點,求粒子過Q點時的速度方向及OQ間的距離.

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8.如圖所示是真空中內(nèi)徑為R、外徑為2R的空心玻璃柱體的橫截面,空心部分為真空,一束在橫截面內(nèi)的單色平行光射向柱體外表面,其折射光線恰好未射入柱體空心部分,已知玻璃對該單色光的折射率為n=$\sqrt{3}$,求:
(1)單色光射向柱體外表面的入射角;
(2)光在玻璃中傳播的時間(已知真空中光速為c,不考慮多次反射).

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5.下列關(guān)于光電效應的說法正確的是( 。
A.光電效應實驗說明光具有波粒二象性
B.逸出的光電子的最大初動能與入射光的強度有關(guān)
C.用某種色光去照射金屬而沒能發(fā)生光電效應,則說明該色光的頻率低于金屬的截止頻率
D.用某種色光去照射金屬而沒能發(fā)生光電效應,若增加光照時間有可能使該金屬發(fā)生光電效應

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12.如圖一根邊長為a、b、c(a≥b≥c)的矩形截面長棒,由半導體銻化銦制成.棒中有平行于a邊的電流I通過.該棒放在平行于c的外磁場B中,電流I所產(chǎn)生的磁場忽略不計.該電流的載流子為電子,在只有電場存在時,電子在半導體中的平均速度v=μE,(E為沿電流方向的勻強電場場強),其中μ為遷移率.
(1)計算b左右兩表面上相對兩點之間的電勢差;
(2)確定在棒中產(chǎn)生的總電場的大小和總電場的方向與a邊的夾角α的大;
(3)如果電流和磁場都是交變的,且分別為I=Imsinωt,B=Bmsin(ω+φ),求左右兩邊相對兩點之間的電勢差的直流分量的表達式;
已知數(shù)據(jù):電子遷移率μ=7.8m2/(Vs),電子密度n=2.5×1022個/m3,I=1.0A,B=0.1T,b=1.0cm,c=1.0mm,e=1.6×10-19C.

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2.如圖所示,質(zhì)量相等的兩小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點B沿水平方向拋出,恰好都落在斜面底端,不計空氣阻力.則有(  )
A.a、b的運動時間滿足ta=$\sqrt{2}$tb
B.a、b的初速度大小滿足va=2vb
C.a、b到達斜面底端時速度方向相同
D.a、b到達斜面底端時的動能滿足Eka=2Ekb

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9.如圖所示,水平金屬圓盤置于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,圓盤繞金屬轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,銅盤的中心及邊緣處分別用金屬滑片與另一理想變壓器的原線圈相連.已知圓盤半徑為r,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n,變壓器的副線圈與一電阻為R的負載相連.不計銅盤及導線的電阻,則下列說法正確的是( 。
A.圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應電動勢為$\frac{1}{2}$Bωr2
B.變壓器原線圈兩端的電壓為nBωr2
C.通過原線圈負載R的電流為$\frac{Bω{r}^{2}}{2R}$
D.通過副線圈負載R的電流為$\frac{nBω{r}^{2}}{2R}$

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4.(1)用螺旋測微器測一金屬絲的直徑,示數(shù)如圖1所示,由圖可讀出金屬絲的直徑為1.556~1.559mm.
(2)現(xiàn)用20分度的游標卡尺測定某圓筒的內(nèi)徑,應選用A(填圖中的A或B)測腳,卡尺上的示數(shù)如圖2,可讀出圓筒的內(nèi)徑為11.50mm.

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5.某物體在水平地面上運動,物體從靜止加速運動,然后減速停止.如圖是物體運動的速度與時間關(guān)系圖.求:
(1)加速階段的位移大。
(2)減速階段的加速度大。

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