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(10分)如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转,盘上水平杆上穿着两个质量均为m=2kg的小球A和B。现将A和B分别置于距轴rA=0.5m和rB=1m处,并用不可伸长的轻绳相连。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是fm=1N。试分析转速ω从零缓慢逐渐增大(短时间内可近似认为是匀速转动),两球对轴保持相对静止过程中,在满足下列条件下,ω的大小。

(1)绳中刚要出现张力时的ω1
(2)A、B中某个球所受的摩擦力刚要改变方向时的ω2,并指明是哪个球的摩擦力方向改变;
(3)两球对轴刚要滑动时的ω3
见试题分析

试题分析:(1)当ω较小时, fA=FAn=mω2rA,fB=FBn=mω2rB
因rB>rA,所以B将先滑动。   
对B球:fm=FBn=mω12rB, 
解得:=(rad/s)≈0.7(rad/s)。
(2)当绳上出现张力以后,对B球:fm+T=FBn=mω2rB,对A球:fA+T=FAn=mω2rA
当ω增大时,T增大,fA减小,当fA减小到0时,
对A球:T=FAn=mω22rA, 对B球:fm+T=FBn=mω22rB
联立解得:=" 1" (rad/s)。
(3)当ω再增大时,fA将改向向外,直至随B球一起向B球一侧滑动。
刚要滑动时: 对A球:T- fm =FAn=mω32rA,  对B球:fm+T=FBn=mω32rB
联立解得:=  (rad/s) ≈1.4(rad/s)。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设想人类开发月球,不断地把月球上的矿藏搬运到地球上.假如经过长时间开采后,地球仍可看成均匀球体,月球仍沿开采前的圆轨道运动则与开采前比较
A.地球与月球间的万有引力将变大
B.地球与月球间的万有引力将减小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列关于力的说法中错误的是(  )
A.若物体的运动状态发生改变,则一定受到力的作用
B.若物体发生形变,则一定受到力的作用
C.力有三要素,即力的大小、方向、作用点
D.若两个力的大小、方向都相同,则这两个力产生的效果也相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

力的作用效果是使物体的______发生改变,或者使物体的______发生改变.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在粗糙水平台阶上放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶间的动摩擦因数μ=0.5,与台阶边缘O点的距离s=5m。在台阶右侧固定一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=1m,圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板。(,取g=10m/s2

(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°),求其离开O点时的速度大小;
(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的最短时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.8m.有一滑块从A点以v0=6m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB=2.2m。不计空气阻力,g取10m/s2。求:

(1)滑块从B点飞出时的速度大小v;
(2)滑块落地点到平台边缘的距离d。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,一长木板在水平地面上运动,初速度为v0,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,己知物块与木板的质量相等,设物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后,木板运动的速度-时间图象可能是图乙中的(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA=1kg,B的质量为mB=2kg.A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧,弹簧储存的弹性势能Ep=3J,现突然给A、B一瞬时冲量作用,使A、B同时获得v0=2m/s的初速度,且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定,并在极短的时间内恢复原长,之后与A、B分离.已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2,B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1,且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力.求:

(1)弹簧与A、B分离的瞬间,A、B的速度分别是多大?
(2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前,A、B和C已经达到了共同速度,求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少?
(3)已知C与挡板的碰撞的碰撞无机械能损失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

沿竖直方向运动的电梯,其底板水平,有一质量为m的物体放在底板上,当电梯向上做加速度大小为的匀减速运动时,此物体对电梯底板的压力大小为:
A.B.C.mgD.

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