【題目】如圖所示,水平轉盤可繞豎直中心軸轉動,盤上疊放著質量均為1kg的A、B兩個物塊,B物塊用長為0.20m的細線與固定在轉盤中心處的力傳感器相連,兩個物塊和傳感器的大小均可不計。細線能承受的最大拉力為8N,A、B間的動摩擦因數為0.5,B與轉盤間的動摩擦因數為0.18,且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。轉盤靜止時,細線剛好伸直,傳感器的讀數為零。當轉盤以不同的角速度勻速轉動時,傳感器上就會顯示相應的讀數F(g=10m/s2)。
(1)當B與地面之間的靜摩擦力達到最大值時,求轉盤的角速度;
(2)當A與B恰好分離時,求F的大小和轉盤的角速度;
(3)試通過計算寫出關系式。
【答案】(1)3rad/s(2)6.4N; 5rad/s(3)當0≤ω≤ω1 時,F=0 ;
當ω1<ω≤ω2 時,F(xiàn)=0.4ω2-3.6 (N) ;當ω2<ω≤ω3時,F= 0.2ω2-1.8 (N)
【解析】(1)當B物體將要發(fā)生滑動時,對AB物體:
有
解得ω1=3rad/s
(2) 當A物體所受的摩擦力大于最大靜摩擦力時,A將要脫離B物體,此時角速度由
有
解得ω2=5rad/s
解得:F=6.4N
(3)如(1)(2)問所求
當0≤ω≤ω1 時,F=0
當ω1<ω≤ω2 時, =0.4ω2-3.6 (N)
當ω2<ω時,A物體所受的摩擦力大于最大靜摩擦力,A脫離B物體,此時只有B物體做勻速圓周運動,有牛頓第二定律有
F+μ1mg=mω2r
當繩子拉力達到最大值時 , =7rad/s
所以:當ω2<ω≤ω3時,F=mω2r-μ1mg=0.2ω2-1.8 (N)
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【題目】如圖所示,E為電池,L是電阻可忽略不計、自感系數足夠大的線圈,D1、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡,S是控制電路的開關。對于這個電路,下列說法中錯誤的是( )
A. 剛閉合開關S的瞬間,通過D1、D2的電流大小相等
B. 剛閉合開關S的瞬間,通過D1、D2的電流大小不相等
C. 閉合開關S待電路達到穩(wěn)定,D1熄滅,D2比原來更亮
D. 閉合開關S待電路達到穩(wěn)定,再將S斷開瞬間,D2立即熄 滅,D1閃亮一下再熄滅
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【題目】隨著全世界開始倡導低碳經濟的發(fā)展,電動自行車產品已越來越受到大家的青睞,某同學為了測定某電動車電池的電動勢和內電阻,設計了如圖所示電路,提供的實驗器材有:
(A)電動車電池一組,電動勢約為12V,內阻未知
(B)直流電流表量程300mA,內阻很小
(C)電阻箱R,阻值范圍為0~999.9Ω
(D)定值電阻R0,阻值為10Ω
(E)導線和開關
(1)當他閉合開關時發(fā)現(xiàn),無論怎樣調節(jié)變阻器,電流表都沒有示數,反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好,估計是某一元件損壞,因此他拿來多用電表檢查故障,他的操作如下:
①斷開電源開關S
②將多用表選擇開關置于×1Ω檔,調零后,紅黑表筆分別接R0兩端,讀數為10Ω
③將多用表選擇開關置于×10Ω檔,調零后,將紅黑表筆分別接電阻箱兩端,發(fā)現(xiàn)指針讀數如圖所示,則所測阻值為 Ω,然后又用多用電表分別對電源和開關進行檢測,發(fā)現(xiàn)電源和開關均完好.由以上操作可知,發(fā)生故障的元件是 .
(2)在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路.
(3)改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值為R0=10Ω的定值電阻的電流I,下列三組關于R的取值方案中,比較合理的方案是 (選填方案編號1、2或3).
(4)根據實驗數據描點,繪出的圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在坐標軸上的截距為b,則該電源的電動勢E= ,內阻r = (用k、b和R0表示).
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【題目】如圖甲所示,一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內,線框的右邊緊貼著磁場邊界,t=O時刻對線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運動,在t0時刻穿出磁場;圖乙為外力F隨時間變化的圖象,若線框質量為m、電阻為R,圖象中的F0、t0 也為已知量,由此可知( )
A. 線框穿出磁場時的速度v= F0t0/m
B. 線框穿出磁場時的速度v= 3F0t0/m.
C. 勻強磁場的磁感應強度B=
D. 勻強磁場的磁感應強度B=
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【題目】如圖所示,平行金屬導軌與水平面間的傾角為,導軌電阻不計,與阻值為R的定值電阻相連,勻強磁場垂直穿過導軌平面,磁感應強度為B.有一質量為m長為l的導體棒從ab位置獲得平行于斜面的,大小為v的初速度向上運動,最遠到達a′b′的位置,滑行的距離為s,導體棒的電阻也為R,與導軌之間的動摩擦因數為μ.則( )
A. 上滑過程中導體棒受到的最大安培力為
B. 上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2-mgs(sin θ+μcos)
C. 上滑過程中導體棒克服安培力做的功為mv2
D. 上滑過程中導體棒損失的機械能為mv2-mgssin
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【題目】關于顯微鏡,下列說法正確的是( 。
A.物體經目鏡成放大的實像
B.物體經物鏡成放大的虛像
C.目鏡的作用相當于一個放大鏡
D.目鏡的作用相當于一個投影儀
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【題目】顯微鏡可以觀察微小的生物,是因為顯微鏡放大倍數較大,被觀察的物體經過了( 。
A.一次放大作用
B.二次放大作用
C.三次放大作用
D.四次放大作用
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【題目】下列關于顯微鏡和望遠鏡的說法中最貼切的是( 。
A.物體經顯微鏡和望遠鏡都成放大倒立的像
B.顯微鏡和望遠鏡的目鏡亦可作物鏡使用因為它們都只是普通的并無規(guī)格的凸透鏡
C.顯微鏡和望遠鏡的目鏡都相當于一個放大鏡工作
D.物體經過顯微鏡和望遠鏡所成的像都比實際物體大了很多倍
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【題目】下列關于質點和參考系的說法,正確的是
A. 研究從廣州開往武漢的列車運行速度時,可將列車看作質點
B. 研究乒乓球的弧旋時,可將乒乓球看作質點
C. 我們說“太陽東升西落”,是以地球為參考系的
D. 參考系必須選取地面或相對于地面不動的其他物體
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