(14分)在直徑1.6m的圓柱體一端截出一圓錐,如下圖所示,在看到剖面上,三角形的三邊之比為3:4:5, 圓柱體可繞其中心對(duì)稱軸勻速旋轉(zhuǎn)。將一小木塊放置在斜面的中點(diǎn),它與斜面間動(dòng)摩擦力因素為0.25,若小木塊保持在此位置不動(dòng),則圓柱體旋轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)為多大.
(;g取10m/s2)
3.2rad/s≤ω≤5.4rad/s
解析試題分析:當(dāng)圓柱體旋轉(zhuǎn)角速度最小為ωmin時(shí),木塊有沿斜面向下滑動(dòng)趨勢(shì),木塊受最大靜摩擦力f的方向沿斜面向上。木塊受重力mg、斜面支持力N和靜摩擦f,如圖所示。
木塊在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度,R=0.4m。
根據(jù)牛頓第二定律得
水平方向: ①
豎直方向: Ncosα+fsinα=mg ②
又 f=μN(yùn) ③
聯(lián)立①、②、③解得
當(dāng)圓柱體旋轉(zhuǎn)角速度最大為時(shí),木塊有沿斜面向上滑動(dòng)趨勢(shì),木塊受最大靜摩擦力f的方向沿斜面向下。木塊還受重力mg和斜面支持力N′作用,如圖所示。木塊加速度! ∮膳nD第二定律得
水平方向: ④
豎直方向: Ncosα-fsinα=mg ⑤
又 f′=μN(yùn)′ ⑥
聯(lián)立④、⑤、⑥解得
圓柱體旋轉(zhuǎn)的角速度ω應(yīng)為3.2rad/s≤ω≤5.4rad/s
考點(diǎn):圓周運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng):本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)中常見(jiàn)的臨界問(wèn)題,也是該類問(wèn)題中比較常見(jiàn)典型的問(wèn)題,要找到問(wèn)題突破口,本題主要是因?yàn)殪o摩擦力的方向不確定造成。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
(14分)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等。
(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖
(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:
①正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開(kāi)啟電源,合上開(kāi)關(guān);
②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;
③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),_________________,合上開(kāi)關(guān),重復(fù)②的操作。
(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出了圖的關(guān)系圖線,其斜率為_(kāi)_______A-1?m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了______的電阻之和。
(4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示。金屬絲的直徑是______。圖中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為_(kāi)__________(保留三位有效數(shù)字)。查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
(14分)如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi),在x0的區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)電場(chǎng),其等勢(shì)線如圖中虛線所示(相鄰等勢(shì)面間的距離相等)。在A點(diǎn)源源不斷的產(chǎn)生速率為零、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,其半徑為R
,直徑OB在x軸上。在x=4R處有一個(gè)垂直x軸很大的光屏,與x軸的交點(diǎn)為C,粒子打在光屏上可出現(xiàn)亮點(diǎn)。設(shè)粒子的重力不計(jì).A點(diǎn)所在的等勢(shì)面電勢(shì)為零,D點(diǎn)的電勢(shì)為。
(1)試證明帶電粒子沿半徑方向離開(kāi)磁場(chǎng);
(2)求從A點(diǎn)產(chǎn)生的粒子經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)后,打在光屏上的位置。
(3)若將圓形磁場(chǎng)區(qū)以O(shè)點(diǎn)為軸,整體逆時(shí)針將OB緩慢轉(zhuǎn)過(guò)90°(與y軸重合),求此過(guò)程中粒子打在光屏上的點(diǎn)距C點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。
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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第二章章末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題
(14分)如圖16所示,光滑勻質(zhì)圓球的直徑d=40 cm,質(zhì)量為M=20 kg,懸線長(zhǎng)L=30 cm,正方形物塊A的厚度b=10 cm,質(zhì)量為m=2 kg,物塊A與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)將物塊A輕放于球和墻之間后放手,取g=10 m/s2,求:
(1)墻對(duì)A的摩擦力為多大?
(2)施加一個(gè)與墻面平行的外力于物體A上,使物體A在未脫離圓球前貼著墻
沿水平方向做加速度a=5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么這個(gè)外力的大小和方
向如何?
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江蘇省高一3月月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(14分)在直徑1.6m的圓柱體一端截出一圓錐,如下圖所示,在看到剖面上,三角形的三邊之比為3:4:5, 圓柱體可繞其中心對(duì)稱軸勻速旋轉(zhuǎn)。將一小木塊放置在斜面的中點(diǎn),它與斜面間動(dòng)摩擦力因素為0.25,若小木塊保持在此位置不動(dòng),則圓柱體旋轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)為多大.
(;g取10m/s2)
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