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7.如图所示,如果在物块A的外侧沿半径方向再放置一个与A完全相同的物块B,并且用一根长为l的细绳与A连接起来,则要使A、B始终与圆盘保持相对静止,圆盘转动的角速度的最大值为多大?(已知物块A与圆盘中心的距离为R,物块A、B与圆盘的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

分析 随着圆盘角速度的增大,AB需要的向心力逐渐增大,当AB的摩擦力都达到最大静摩擦力时,AB开始相对圆盘滑动,分别对A、B,根据向心力公式列式求解即可.

解答 解:随着圆盘角速度的增大,AB需要的向心力逐渐增大,当AB的摩擦力都达到最大静摩擦力时,AB开始相对圆盘滑动,
设此时细绳张力为T:
对B:T+μmg=mω2(R+l)
对A:μmg-T=mω2R
联立解得:$ω=\sqrt{\frac{2μg}{2R+l}}$
答:圆盘转动的角速度的最大值为$\sqrt{\frac{2μg}{2R+l}}$.

点评 本题考查圆周运动中力与运动的关系,注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力,故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”档).该同学进行下列操作
A.组装实验装置,如图a所示
B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车
C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上
D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带
E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图b所示
F.进行数据采集与处理    
请你完成下列问题:

(1)进行实验时,学生电源应选择用交流档(选填“直流”或“交流”).
(2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为0.1s,如图b所示.该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离,并标在图b上.则在打计数点4时,小车的速度大小为0.58m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点0到4的过程中,拉力对小车做的功为5.9×10-2J,小车的动能增量为3.4×10-2J.(取重力加速度g=9.8m/s2,结果均保留两位有效数字) 
(3)由(2)中数据发现,该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论,且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可) 
①小车的质量不满足远大于钩码质量;
②没有平衡摩擦力.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.小球做平抛运动轨迹的一部分如图所示,坐标原点不一定是抛出点(取g=10m/s2
(1)求出通过A、B两点的时间间隔是0.1s.
(2)求小球抛出时的初速度为1.5m/s.
(3)B点速度是2.5m/s.
(4)找出小球抛出时的位置坐标(-0.05m,0m)(注意写单位)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.下列说法正确的是(  )
A.做曲线运动的物体的速度方向不是物体的运动方向
B.做曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点轨迹的切线方向
C.做曲线运动的物体速度大小和速度方向一定同时改变
D.速度大小不变的曲线运动是匀速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置如图1所示.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:

A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图2.量出ab长度L=40.00cm.
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h1=100.00cm.
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00(cm).
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h3=70.00cm.则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo=4.00m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=1.5m/s.已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是(  )
A.回旋加速器B.变压器C.质谱仪D.速度选择器

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.某班同学在探究感应电流产生的条件时,做了如下实验:
探究Ⅰ:如图甲所示,先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中,并与电流表组成一闭合回路.然后进行如下操作:
①ab与磁场保持相对静止;
②让导轨与ab一起平行于磁感线运动;
③让ab做切割磁感线运动.
探究Ⅱ:如图乙所示,将螺线管与电流表组成闭合回路.然后进行如下操作:
①把条形磁铁放在螺线管内不动;
②把条形磁铁插入螺线管过程中;
③把条形磁铁拔出螺线管过程中.
探究Ⅲ:如图丙所示,螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路;A放在螺线管B内,B与电流表组成一个闭合回路.然后进行如下操作:
①闭合和断开开关瞬间;
②闭合开关,A中电流稳定后;
③闭合开关,A中电流稳定后,再改变滑动变阻器的阻值.
可以观察到:(请在(1)(2)(3)中填写探究中的序号)
(1)在探究Ⅰ中,③闭合回路会产生感应电流;
(2)在探究Ⅱ中,②③闭合回路会产生感应电流;
(3)在探究Ⅲ中,①③闭合回路会产生感应电流;
(4)从以上探究中可以得到的结论是:当闭合回路中磁通量变化时,闭合回路中就会产生感应电流.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

16.当两人同提重|G|的书包时,用力都为|F|,夹角为θ,则|F|,|G|,θ之间的关系为|F|=$\frac{|G|}{2cos\frac{θ}{2}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.一汽车在高速公路上以v0=30m/s的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种措施,汽车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是(  )
A.t=6s时车速为5m/sB.t=3s时车速为3m/s
C.前9s内的平均速度为15m/sD.前6s内车的位移为90m

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