【題目】圖甲是團圓桌。餐桌上放一半徑為r=0.9m可繞中心軸轉(zhuǎn)動的圓盤,近似認為餐桌與圓盤在同一水平面內(nèi),忽略兩者之間的間隙,如圖乙.餐桌離地高度為h=0.8m,將某小物體放置在圓盤邊緣,該物體與圓盤的動摩擦因數(shù)為μ1=0.64,設(shè)小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.g10m/s2

(1)緩慢增大圓盤的轉(zhuǎn)速,物體從圓盤上甩出的速度大小是多少?

(2)餐桌半徑R=1.5m,為使物體不滑落到地面,物體與餐桌間的動摩擦因數(shù)μ2至少為多少?

(3)假設(shè)餐桌光滑,物體從圓桌上被甩出后,落到地面上的位置到圓盤中心的水平距離L為多少? (結(jié)果可以保留根號)

【答案】(1)v=2.4m/s (2) μ2=0.24 (3) L=2.34m

【解析】

(1)由題意可得,當(dāng)小物體在圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動時,圓盤對小物體的靜摩擦力提供向心力,所以隨著圓盤轉(zhuǎn)速的增大,小物體受到的靜摩擦力增大.當(dāng)靜摩擦力最大時,小物體即將滑落,此時圓盤的角速度達到最大,為:fm=μ1FN=mv2/r

FN=mg

兩式聯(lián)立可得:v=2.4m/s

(2)由題意可得,當(dāng)物體滑到餐桌邊緣時速度恰好減為零,對應(yīng)的μ2取最小值。設(shè)物體在餐桌上滑動的位移為S,物塊在餐桌上做勻減速運動的加速度大小為a,則有:

由幾何關(guān)系,可得 S=1.2m

由運動學(xué)公式vt2-v02=-2aS

a=f/m=μ2mg/m=μ2g

μ2=0.24

(3)當(dāng)物體滑離餐桌時,開始做平拋運動,設(shè)物體做平拋運動的時間為t,則:

解得:

所以物體做平拋運動的水平位移為:x=vt=0.6m

所以由題意可得:

代入數(shù)據(jù)可得:L=2.34m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗證機械能守恒定律”,如圖甲所示。打點計時器所用電源頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.80 m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.0 kg。若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量,量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點O的距離如圖乙所示,那么,

(1)紙帶的________(選填“左”或“右”)端與重物相連;

(2)B的速度大小為___________m/s;從打下點A到打下點C的過程中重力勢能的減少量ΔEP=_____________J(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(3)猜測:動能的增加量最有可能______勢能的減少量(選填“>”“<”或“=”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為常見的自行車傳動示意圖.A輪與腳蹬子相連,B輪與車軸相連,C為車輪.當(dāng)人蹬車勻速運動時,以下說法中正確的是(

A. A輪與C輪的角速度相同

B. B輪邊緣與C輪邊緣的線速度大小相同

C. B輪邊緣點與C輪邊緣點的向心加速度相同

D. A輪邊緣與B輪邊緣的線速度大小相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一種比飛行還要快的旅行工具即將誕生,稱為第五類交通方式,它就是“Hyperloop(超級高鐵),如果乘坐Hyperloop從北京到上海,1400公里的路程約需要80分鐘,Hyperloop先勻加速,達到最大速度1200km/h后勻速運動,快進站時再勻減速運動,且加度與減速的加速度大小相等,則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是( 。

A. 加速與減速的時間相等,加速時間為12分鐘

B. 中途勻速時間為60分鐘

C. 加速時加速度大小為1m/s2

D. 如果加速度大小為10m/s2,題中所述運動最短需要65分鐘

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律。實驗裝置如圖甲所示,打點計時器的電源為50Hz的交流電。

(1)下列實驗操作中,錯誤的有___.

A. 將銅管豎直地固定在限位孔的正下方

B. 紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面

C. 捏住磁鐵所連的紙帶上端,然后松開讓磁鐵從靜止釋放

D. 在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源

(2)該同學(xué)按正確的步驟進行實驗(記為實驗①”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點為O點,每隔一個計時點取一個計數(shù)點,標(biāo)為1,2,…,8.用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離,記錄在紙帶上,如圖乙所示。

計算相鄰計時點間的平均速度v,粗略地表示各計數(shù)點的速度,抄入下表。請將表中的數(shù)據(jù)補充完整________.。

位置

1

2

3

4

5

6

7

8

v(cm/s)

24.5

33.8

37.8

39.5

39.8

39.8

39.8

(3)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知:在這段紙帶記錄的時間內(nèi),磁鐵運動速度的變化情況是逐漸增大到39.8cm/s; 磁鐵受到阻尼作用的變化情況是________.

(4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復(fù)上述實驗操作(記為實驗②”),結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同?芍獙嶒灑谑菫榱苏f明磁鐵在塑料管___________中對比實驗①和②的結(jié)果可得到結(jié)論是_____________________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是安裝在潛水器上深度表的電路簡圖,顯示器由電流表改裝而成,壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小,電源電壓不變,R0是定值電阻,在潛水器下潛過程中,電路中有關(guān)物理量的變化情況是( 。

A. 通過顯示器的電流減小B. R0兩端的電壓增大

C. 傳感器兩端的電壓增大D. 電路的總功率減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示皮帶轉(zhuǎn)動輪,大輪直徑是小輪直徑的3倍,A是大輪邊緣上一點,B是小輪邊緣上一點,C是大輪上一點,C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑,則AB、C三點的角速度之比ωAωBωC=______________,向心加速度大小之比aAaBaC=___________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長為L的正方形線圈abcd,其匝數(shù)為n,總電阻為r,外電路的電阻為Rab的中點和cd的中點的連線恰好位于勻強磁場的邊界線上,磁場的磁感應(yīng)強度為B,若線圈從圖示位置開始,以角速度軸勻速轉(zhuǎn)動,則以下判斷中正確的是  

A. 閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式

B. 時刻,磁場穿過線圈的磁通量最大,但此時磁通量的變化率為零

C. 時刻到時刻,電阻R上產(chǎn)生的熱量為

D. 時刻到時刻,通過R的電荷量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有ab、c三點,位置如圖所示,勻強電場平行于坐標(biāo)平面。將電子從a點分別移到坐標(biāo)原點和b點的過程中,電場力做功均為2eV,知a點電勢為2V,以下說法正確的是(

A. b點電勢為零

B. 電場強度大小為200V/m

C. 電子在c點電勢能為-8eV

D. 將電子從a點移到b點和從b點移到c點,電場力做功相同

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