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18.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面与水平面的夹角为30°,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,小物体的质量为1.0kg,小物体与盘面间的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{2}$(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).则当ω达最大值时,小物体运动到最高点A时所受摩擦力的大小(g取10m/s2)(  )
A.2.5NB.5NC.7.5ND.10N

分析 根据牛顿第二定律,求出物体在最低点时,角速度的最大值,再根据牛顿第二定律求出物块在最高点A时所受的摩擦力大小.

解答 解:在最低点,当摩擦力达到最大值时,$μmgcos30°-mgsin30°=mr{{ω}_{m}}^{2}$,
在最高点,根据牛顿第二定律得,$f+mgsin30°=mr{{ω}_{m}}^{2}$,
代入数据,联立解得f=-2.5N,负号表示方向,故A正确,B、C、D错误.
故选:A.

点评 解决本题的关键知道小球在最高点和最低点向心力的来源,抓住临界状态,结合牛顿第二定律进行求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示为商场安装的智能化台阶式自动扶梯,为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行,全过程中乘客中乘客与扶梯始终相对静止,则电梯在向上运送乘客的过程中,下列判断正确的是(  )
A.加速阶段支持力对乘客做正功B.加速阶段摩擦力对乘客做负功
C.匀速阶段合外力对乘客做正功D.匀速阶段乘客的机械能守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,且火星的半长轴大于木星的半长轴.根据开普勒行星运动定律可知(  )
A.太阳位于火星和木星运行轨道的中心
B.火星绕太阳运动的周期大于木星绕太阳运动的周期
C.对于火星或木星,离太阳越近,运动速率就越大
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

6.如图所示,竖直放置的气缸内壁有固定支架,支架上方的轻质活塞上堆放有0.25kg的细砂(细砂没有画出),开始时封闭气体的压强为1×105Pa,温度为300K.对气体缓慢加热,使气体温度升高,已知大气压强p0=1×105Pa,活塞的横截面积S=1cm2,g取10m/s2
i.求活塞刚要离开支架时气体的温度.
ii.在活塞离开支架后缓慢取走活塞上的细砂,同时继续对气体加热保持气体的温度不变,发现全部取走细砂时活塞向上移动了4cm,求活塞最初离气缸底的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图①所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法不正确的是(  )
A.图②的情形中,人只能匀加速下滑
B.图②的情形中,钢索对轻环的作用力大小为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg
C.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力
D.图③的情形中,人匀速下滑

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.关于平抛运动,下面说法正确的是(  )
A.由于物体只受重力作用,因此平抛运动是匀变速运动
B.由于速度的方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动
C.平抛运动的时间由抛出时的高度和初速度的大小共同决定
D.平抛运动的水平位移由抛出时的高度和初速度的大小共同决定

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.在下列叙述中,正确的是(  )
A.β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
B.康普顿效应说明光具有波动性
C.玛丽•居里最早发现了天然放射现象
D.重核裂变和轻核聚变都会发生质量亏损释放核能

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体A端时,下列说法正确的是(  )
A.枕形金属导体的A端带负电,B端带正电
B.金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
C.金属导体中的带负电的电子向A端移动,正电荷不移动
D.金属导体中的正电荷向B端移动,带负电的电子不移动

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.暗物质是二十一世纪物理学家之谜,对该问题的研究可能带来了一场物理学家的革命.为了探测暗物质,我国在2015年年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是(  )
A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
B.“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度
C.“悟空”的质量为$\frac{{s}^{3}}{G{t}^{2}β}$
D.“悟空”的环绕周期为$\frac{2π}{β}$t

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