【題目】如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),盤上疊放著質(zhì)量均為m=1kgA、B兩個(gè)物塊,B物塊用長(zhǎng)為l=0.25m 的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連,兩個(gè)物塊和傳感器的大小均可不計(jì).細(xì)線能承受的最大拉力為Fm=8N.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4,B與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.轉(zhuǎn)盤靜止時(shí),細(xì)線剛好伸直,傳感器的讀數(shù)為零.當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),傳感器上就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)F.試通過(guò)計(jì)算在如圖2 坐標(biāo)系中作出F-ω圖象.(g=10m/s) (要求寫出必要的計(jì)算過(guò)程)

(1)A物塊能隨轉(zhuǎn)盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度;

(2)隨著轉(zhuǎn)盤角速度增加,細(xì)線中剛好產(chǎn)生張力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度多大?

(3)試通過(guò)計(jì)算寫出傳感器讀數(shù)F能隨轉(zhuǎn)盤角速度ω變化的函數(shù)關(guān)系式,并在如圖2坐標(biāo)系中作出F-ω圖 .

【答案】(1)4rad/s(2)2rad/s(3)0,

【解析】試題分析:對(duì)A分析,當(dāng)繩子剛有拉力時(shí),摩擦力達(dá)到最大,根據(jù)牛頓第二定律求出繩子剛有拉力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度; B與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為AB系統(tǒng)提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出角速度;對(duì)A分析,根據(jù)最大拉力以及A所受的最大靜摩擦力,通過(guò)牛頓第二定律求出繩子剛要斷時(shí)的角速度,以及繩子拉力的表達(dá)式。

(1)AB間最大靜摩擦力提供向心力,由向心力公式有:

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:

(2)B與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為AB系統(tǒng)提供向心力,有:

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出:

(3)①當(dāng)時(shí),F=0

②當(dāng)時(shí)有:

可得:

③當(dāng)時(shí),且繩子未拉斷時(shí),有:

則有:

F=Tm時(shí),角速度為:

做出的圖象如圖所示

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑的絕緣水平面上,有一個(gè)正方形的abcd,頂點(diǎn)ac處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,電荷量相等,如圖所示;若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn),自由釋放,粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中

A先作勻加速運(yùn)動(dòng),后作勻減速運(yùn)動(dòng)

B先從低電勢(shì)到高電勢(shì) ,后從高電勢(shì)到低電勢(shì)

C電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大,后減小

D電勢(shì)能先減小,后增大

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【題目】如圖為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的UI圖像,則下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 電動(dòng)勢(shì)E1>E2,內(nèi)阻r1r2

B. 電動(dòng)勢(shì)E1E2,內(nèi)阻r1r2

C. 電動(dòng)勢(shì)E1E2,短路電流I1I2

D. 當(dāng)兩電源的工作電流相同時(shí),電源1的路端電壓較大

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【題目】某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng),其中豎直的一條電場(chǎng)線如圖1中虛線所示。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球,在電場(chǎng)中從O點(diǎn)由靜止開始沿電場(chǎng)線豎直向下運(yùn)動(dòng)。以O為坐標(biāo)原點(diǎn),取豎直向下為x軸的正方向,小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖2所示,不計(jì)空氣阻力。則

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定,方向沿x軸負(fù)方向

B. 到達(dá)x1位置時(shí),小球速度的大小為

C. Ox1的過(guò)程中,相等的位移內(nèi)小球克服電場(chǎng)力做的功相等

D. Ox1的過(guò)程中,小球的速率越來(lái)越大,加速度也越來(lái)越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、C是兩個(gè)帶電小球,質(zhì)量分別是mA、mC,電量大小分別是QA、QC,用兩條等長(zhǎng)絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O,兩球靜止時(shí)如圖所示,此時(shí)繩子對(duì)兩球的拉力分別為TATC,兩球連線AC與O所在豎直線的交點(diǎn)為B,且AB<BC,下列說(shuō)法正確的是

A. QA>QC

B. mAmC=TATC

C. TA=TC

D. mAmC=BC∶AB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一電子在電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示圖中一組平行虛線是等勢(shì)面,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低

B. 電子在a點(diǎn)的加速度方向向右

C. 電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能增加

D. 電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)能增加

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【題目】(1)如圖甲、乙所示,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________ cm;螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_________ cm。

(2)將多用電表調(diào)整到歐姆擋“×10”擋,歐姆調(diào)零后,將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的300Ω 的電阻接在紅黑表筆之間,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)夾角為表盤的三分之一,則該歐姆表的中央刻度是__________ 。

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【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖,勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)。下列說(shuō)法正確的是(

A. 僅使勵(lì)磁線圈中電流為零,電子槍中飛出的電子束將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 僅增大勵(lì)磁線圈中電流,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大

C. 僅提高電子槍加速電壓,電子束徑跡的半徑變大

D. 僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變小

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(1)在最高點(diǎn)時(shí),繩的拉力?

(2)在最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)小杯底的壓力?

(3)為使小杯經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水不流出, 在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少?

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