【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上,沿半徑方向放置以細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小物塊,A離軸心r1=20 cm,B離軸心r2=30 cm,A、B與盤面間相互作用的最大靜摩擦力為其重力的0.4倍.求:
(1)若細(xì)線上沒有張力,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件?
(2)欲使A、B與盤面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度多大?
(3)當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速達(dá)到A、B剛好不滑動(dòng)時(shí),燒斷細(xì)繩,則A、B將怎樣運(yùn)動(dòng)?(g取10 m/s2)
【答案】(1) 當(dāng)ω≤ω0=3.6 rad/s時(shí),細(xì)線上不會(huì)有張力.(2) 4.0 rad/s.
【解析】(1)當(dāng)物塊B所需向心力FB≤Ffm時(shí),細(xì)線上張力為零.隨著角速度的增大,當(dāng)FB=Ffm時(shí),有kmg=mωr2,
得ω0====3.6 rad/s.
當(dāng)ω≤ω0=3.6 rad/s時(shí),細(xì)線上不會(huì)有張力.
(2)當(dāng)A、B所受靜摩擦力均達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),圓盤的角速度達(dá)到最大值ωm,超過(guò)ωm時(shí),A、B將相對(duì)圓盤滑動(dòng).(設(shè)細(xì)線中張力為T.)
對(duì)A有kmg-T=mωm2·r1,
對(duì)B有kmg+T=mωm2·r2,
解得ωm==
=4.0 rad/s.
(3)燒斷細(xì)線時(shí),A做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力FA=mωm2r1=3.2 N,最大靜摩擦力為4 N,A物體隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng).B此時(shí)所需向心力為FB=mωm2r2=4.8 N,大于它的最大靜摩擦力4 N,因此B物體將沿一條曲線運(yùn)動(dòng),離圓心越來(lái)越遠(yuǎn).
兩物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由沿徑向方向的合力提供,及最大靜摩擦力提供,第二問(wèn)中分別以兩小球?yàn)檠芯繉?duì)象,繩子的拉力和靜摩擦力的合力提供向心力列式求解
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,某同學(xué)在“驗(yàn)證勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖給出了從0點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得:s1= 1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.40 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.43 cm,s6=3.90cm。(以下計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí),小車的速度分別為:v1=_______ cm/s,v2=________ cm/s,v3=_________cm/s ,v4=________ cm/s ,v5=________ cm/s 。
(2)在對(duì)本紙帶的測(cè)量中,某同學(xué)只測(cè)量了如下圖兩組數(shù)據(jù),若每?jī)蓚(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,測(cè)這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=____________(用S2、S5、T表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上,左端向上彎曲,導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒a與b的質(zhì)量均為m,電阻值分別為Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處,a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,重力加速度為g。
(1)求a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大小和方向;
(2)求最終穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度大小;
(3)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過(guò)程中,求b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)表演魔術(shù)時(shí),將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里,然后對(duì)著一懸掛的金屬小球指手畫腳,結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動(dòng)起來(lái).假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C (圖中θ=37°)時(shí),金屬小球偏離豎直方向的夾角也是37°,如圖所示.已知小球的質(zhì)量為m=4.8Kg,該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M=50Kg,(sin370=0.6,cos370=0.8, g=10m/s2)求此時(shí):
(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少?
(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是( )
A. 擴(kuò)散現(xiàn)象表明,分子在做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)
B. 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
C. 溫度相同的氫氣和氮?dú),氫氣分子和氮(dú)夥肿拥钠骄俾氏嗤?/span>
D. 布朗顆粒越大,液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力一定不為零
C. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速率不變的運(yùn)動(dòng)
D. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定指向圓心
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圖中的正方形為其邊界.一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射.這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質(zhì)量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同
C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子,其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同
D. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子,其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】計(jì)數(shù)器是一種探測(cè)射線的儀器,如圖所示,X為未知放射源,它向右方發(fā)射放射線.放射線首先通過(guò)一塊薄鋁箔P(厚度約為1mm),并經(jīng)過(guò)一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后到達(dá)計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器上單位時(shí)間內(nèi)記錄到的射線粒子是一定的,現(xiàn)將強(qiáng)磁場(chǎng)移開,計(jì)數(shù)器單位時(shí)間內(nèi)所記錄的射線粒子基本保持不變,然后將薄鋁箔P移開,則計(jì)數(shù)器單位時(shí)間內(nèi)記錄的射線粒子明顯上升,據(jù)此可以判定X為( )
A. 純β放射源 B. 純γ放射源
C. α和γ的混合放射源 D. α和β的混合放射源
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在一條直線上運(yùn)動(dòng)的物體,其初動(dòng)量為8N·s,它在第一秒內(nèi)受到的合沖量為-3N·s,第二秒內(nèi)受到的合沖量為5N·s.它在第二秒末的動(dòng)量為
A. 10kg·m/sB. 11kg·m/sC. 13kg·m/sD. 16kg·m/s
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