【題目】半徑為R的水平圓臺(tái),可繞通過(guò)圓心O的豎直光滑細(xì)軸CC ′ 轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,圓臺(tái)上沿相互垂直的兩個(gè)半徑方向刻有凹槽,質(zhì)量為mA的物體A放在一個(gè)槽內(nèi),物體A與槽底間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,質(zhì)量為mB的物體B放在另一個(gè)槽內(nèi),此槽是光滑的.AB間用一長(zhǎng)為l(l<R)且不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)細(xì)軸相連.已知圓臺(tái)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且A、B兩物體相對(duì)圓臺(tái)不動(dòng)(A、B兩物體可視為質(zhì)點(diǎn),物體的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力).
(1)當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0,OA的長(zhǎng)度為l1時(shí),試寫(xiě)出A、B兩個(gè)物體受到的向心力大小的表達(dá)式.
(2)不論圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大,要使物體A和槽之間恰好沒(méi)有摩擦力,則OA的長(zhǎng)為多大?
(3)設(shè)OA長(zhǎng)為x,試分析圓臺(tái)的角速度ω和物體A到圓心的距離x所應(yīng)滿足的條件.
【答案】
⑴ FA = mAω02l1 …………………………………………………………………1分
FB = mBω02(l – l1) …………………………………………………………………1分
⑵ F = mAω2l1 …………………………………………………………………1分
F = mBω2(l – l1) ……………………………………………………………………1分
解得 …………………………………………………………1分
⑶ 當(dāng)A、B兩物體相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止且恰無(wú)摩擦?xí)r,物體A、B的動(dòng)力學(xué)方程分別為
F = mAω2x, F = mBω2(l – x),聯(lián)立解得 ……………………1分
當(dāng)A、B兩物體相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止且A恰沒(méi)有做遠(yuǎn)離軸心的運(yùn)動(dòng)時(shí),物體A、B的動(dòng)力學(xué)方程分別為
F+μmAg=mAω2x,F=mBω2(l-x)
, …………………………1分
當(dāng)A、B兩物體相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止且A恰沒(méi)有做向軸心的運(yùn)動(dòng)時(shí),物體A、B的動(dòng)力學(xué)方程分別為
F - μmAg = mAω2x,F = mBω2(l - x)
, …………………………1分
綜上分析可知
【解析】略
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長(zhǎng),質(zhì)量為4 kg的物塊C靜止在前方,B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng).則在以后的運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),物塊A的速度是為___________ m/s;彈性勢(shì)能的最大值為___________ J;A物體的速度___________向左( 填“有可能”或“不可能”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用游標(biāo)卡尺測(cè)量某一管道外徑時(shí)讀數(shù)如圖所示,則這一管道外徑________mm。在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度,用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻。請(qǐng)寫(xiě)出測(cè)量金屬絲電阻率的表達(dá)式:___________(用上述測(cè)量量的字母表示)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的直徑時(shí),螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖所示,則金屬絲直徑的測(cè)量值d=______mm。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧波,實(shí)線為t=0s時(shí)的波動(dòng)圖像,虛線為t=0.6s秒適當(dāng)波動(dòng),圖像波的周期T>0.6s則
A. 波的周期為2.4s
B. 經(jīng)過(guò)0.4s ,P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為4m
C. 在t=0.5s時(shí),Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置
D. 在t=1.3s時(shí),P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),且位移為1m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)大小相等的小鋼球A和B,質(zhì)量分別為和,用輕繩懸掛在水平支架上,兩根輕繩相互平行,兩個(gè)鋼球的球心等高。當(dāng)把小球A向左拉起一定高度,然后由靜止釋放,在最低點(diǎn)與小球B發(fā)生碰撞,且碰撞過(guò)程中無(wú)能量損失。以下說(shuō)法正確的是( )
A. 第一次碰撞后的瞬間,兩球的速度大小相等
B. 第一次碰撞后的瞬間,兩球的動(dòng)量大小相等
C. 第一次碰撞后,兩球上升的最大高度相同
D. 第一次碰撞后的瞬間,兩球的動(dòng)能相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 無(wú)論入射光的頻率多么低,只要該入射光照射金屬的時(shí)間足夠長(zhǎng)也能產(chǎn)生光電效應(yīng)
B. 氫原子的核外電子,在由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過(guò)程中,放出光子,電子動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能減小
C. 在用氣墊導(dǎo)軌和光電門傳感器做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,在兩滑塊相碰的端面上裝不裝上彈性碰撞架,不會(huì)影響動(dòng)量是否守恒
D. 鈾原子核內(nèi)的某一核子與其他核子間都有核力作用
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,E為電源,R為電阻,D為理想二極管,P和Q構(gòu)成一理想電容器,M、N為輸出端,讓薄金屬片P以圖示位置為中心在虛線范圍內(nèi)左右做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng),而Q固定不動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是( )
A. P每次向右運(yùn)動(dòng),電容器的電容就會(huì)增大
B. P每次向左運(yùn)動(dòng),電容器的電壓就會(huì)增大
C. 隨著P的左右運(yùn)動(dòng),兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度最終會(huì)保持不變
D. 隨著P的左右運(yùn)動(dòng),輸出端會(huì)有周期性脈沖電壓輸出
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,“”表示電流方向垂直紙面向里,“⊙”表示電流方向垂直紙面向外。兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行且水平放置,a、b中的電流強(qiáng)度分別為I和2I,此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力大小為F。當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后,a受到的磁場(chǎng)力大小仍為F,圖中abc正好構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小為( )
A. F B. F
C. 2F D. F
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,質(zhì)量為m的小猴子在蕩秋千,大猴子用水平力F緩慢將秋千拉到圖示位置后由靜止釋放,此時(shí)藤條與豎直方向夾角為θ,小猴子到藤條懸點(diǎn)的長(zhǎng)度為L,忽略藤條的質(zhì)量。在此過(guò)程中正確的是
A. 緩慢上拉過(guò)程中拉力F做的功WF=FLsin θ
B. 緩慢上拉過(guò)程中小猴子重力勢(shì)能增加mgL(1-cos θ)
C. 小猴子再次回到最低點(diǎn)時(shí)重力的功率為零
D. 由靜止釋放到最低點(diǎn)小猴子重力的功率逐漸增大
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