7．如圖所示，細(xì)繩的一端系著質(zhì)量為M=2kg的物體，靜止在水平圓盤上，另一端通過(guò)光滑的小孔吊著質(zhì)量為m=0.5kg，M的中點(diǎn)與圓孔的距離為0.5m，并已知M與圓盤的最大靜摩擦力為4N，現(xiàn)使此圓盤繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體的角速度ω取以下值可使m處于靜止?fàn)顟B(tài)，（g取10m/s2）（　�。�
A．ω=1.5 rad/sB．ω=2 rad/sC．ω=0.8 rad/sD．ω=3 rad/s

分析 當(dāng)此平面繞中心軸線以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若M恰好要向里滑動(dòng)時(shí)，ω取得最小值，此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向外，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供M所需要的向心力．若M恰好要向外滑動(dòng)時(shí)，ω取得最大值，此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向里，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供M所需要的向心力．根據(jù)牛頓第二定律分別求出ω的最小值和最大值，即可得到ω的取值范圍．

解答 解：當(dāng)物體M在此平面繞中心軸線以ω角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)M恰好要向里滑動(dòng)時(shí)，ω取得最小值為ωmin，此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大為Fmax，方向沿半徑向外，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：mg-Fmax=Mωmin2r，代入數(shù)據(jù)解得ωmin=1 rad/s．
當(dāng)M恰好要向外滑動(dòng)時(shí)，ω取得最大值為ωmax，此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大為Fmax，方向沿半徑向里，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：mg+Fmax=Mωmax2r，代入數(shù)據(jù)解得ωmax=3 rad/s．
所以角速度的取值范圍是 1 rad/s≤ω≤3 rad/s，可使m處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以選項(xiàng)ABD正確，C錯(cuò)誤．
故選：ABD

點(diǎn)評(píng) 本題是圓周運(yùn)動(dòng)中臨界問(wèn)題，抓住當(dāng)M恰好相對(duì)此平面剛要滑動(dòng)時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律求解角速度的取值范圍

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．關(guān)于路程和位移關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．位移為零時(shí)，路程一定為零
B．路程一定大于位移
C．物體沿曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小可能大于路程
D．物體沿直線單方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小一定等于路程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)（約2V）和內(nèi)阻，考慮蓄電池的內(nèi)阻很小，電路中使用了一個(gè)保護(hù)電阻R0，除蓄電池、滑動(dòng)變阻器R、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室中可供選用的器材還有：
A．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）
C．電壓表（量程1.8V，內(nèi)阻1.8kΩ）
D．定值電阻（阻值1Ω，額定功率5W）
E．定值電阻（阻值5Ω，額定功率10W）

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表應(yīng)該選用B，保護(hù)電阻應(yīng)該選用D．（填器材前字母序號(hào)）
（2）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行儀器檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞不能用了，則下列實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案中理論上可行的有ACD．
A．在缺少電流表的情況下，把滑動(dòng)變阻器更換成電阻箱，來(lái)測(cè)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
B．按照實(shí)驗(yàn)電路圖，在缺少電流表的情況下只依靠滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)，從而測(cè)出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
C．在缺少電流表的情況下，去掉滑動(dòng)變阻器，只依靠更換保護(hù)電阻，測(cè)出兩組數(shù)據(jù)，列式并聯(lián)立求解蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
D．在缺少電流表的情況下，用未使用的電壓表與保護(hù)電阻并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)出多組數(shù)據(jù)，作圖象求出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
（3）該實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)討論后，按照改進(jìn)的電路圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器測(cè)得了5組兩電壓表的數(shù)據(jù)如表．
 電壓表V1讀數(shù)U1（V） 1.88 1.92 1.94 1.98 2.00
 電壓表V2讀數(shù)U2（V） 1.72 1.25 1.00 0.60 0.34
請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出蓄電池的路端電壓U1隨保護(hù)電阻R0兩端的電壓U2變化的圖象，并根據(jù)圖象得出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=2.05V，內(nèi)阻r=0.10Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的紙帶，紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)用O．A．B．C．D．E表示．根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，可判斷小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是0.6m/s．（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．按圖示裝置安裝器材，將斜槽軌道的末端調(diào)整至水平；
B．在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙，將該木板豎直立于斜槽末端附近的水平地面上，并使木板平面與斜槽中心軸線垂直；
C．使小球從斜槽上緊靠擋扳處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；
D．將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；
E．將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，小球再次從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡C．
若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm，A、B間距離y1約=3.54cm，B、C間距離y2=13.34cm，取g=9.80m/s2．回答下列問(wèn)題：
（1）將斜槽軌道的末端調(diào)整至水平的目的是：保證小球的初速度水平；
（2）每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放目的是保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等；
（3）小球初速度的表達(dá)式為v0=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$（用題中所給字母表示）：其測(cè)量值v0=1.0m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，分成兩步進(jìn)行：
（1）如圖（甲）所示，當(dāng)金屬錘D打擊金屬片時(shí)，A球就水平飛出，B球同時(shí)豎直下落，兩球同時(shí)落到地面．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明A球C （填寫(xiě)選項(xiàng)代號(hào)）．
A．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．合運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)
C．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
D．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
（2）用一張印有小方格的紙作出其軌跡如圖（乙）所示，運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置分別為a、b、c，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為$2\sqrt{gL}$．（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．如圖1為“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，E1和E2是兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)不同的電源，且E2＞E1．將螺線管接入電源后放置在水平桌面上，調(diào)節(jié)磁傳感器的高度，使磁傳感器的探管正好在螺線管的軸線上．正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后，啟動(dòng)“繪圖”功能在顯示屏上作出B-d圖線（如圖2）．
（1）（多選題）某同學(xué)第一次實(shí)驗(yàn)作出圖線1，第二次實(shí)驗(yàn)作出圖線2，第二次實(shí)驗(yàn)得到的圖線與第一次圖線不同的原因可能是BD
A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片位置不變，電鍵S由位置a改接到位置b后測(cè)量
B．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片位置不變，電鍵S由位置b改接到位置a后測(cè)量
C．電鍵S接在b位置，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向右移動(dòng)一段后測(cè)量
D．電鍵S接在b位置，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)一段后測(cè)量
（2）若螺線管的匝數(shù)為200匝，橫截面積為1.50×10-4m2，由圖線1可求出穿過(guò)螺線管中部的磁通量大約為2.1×10-7Wb．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．銀河系的恒星中大約四分之一是雙星，某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由天文觀察測(cè)得其運(yùn)行周期為T，S1到C點(diǎn)的距離為r1，S2的質(zhì)量為m，已知引力常量為G，由此可求出兩星間的距離r及兩星的總質(zhì)量M分別為（　�。�
A．r=$\frac{T}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$B．r=$\frac{T}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π{r}_{1}}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$
C．r=$\frac{2π}{T}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$D．r=$\frac{2π}{T}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π{r}_{1}}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．在平直道路上，甲汽車以速度v勻速行駛．當(dāng)甲汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方距離為d處的乙汽車時(shí)，立即以大小為a1的加速度勻減速行駛，與此同時(shí)，乙汽車司機(jī)也發(fā)現(xiàn)了甲汽車，立即從靜止開(kāi)始以大小為a2的加速度沿甲汽車運(yùn)動(dòng)的方向勻加速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．甲、乙兩汽車之間的距離一定不斷減小
B．甲、乙兩汽車之間的距離可能先不斷減小、后不斷增大
C．若v＞$\sqrt{2（{a}_{1}+{a}_{2}）d}$，則兩汽車一定不會(huì)相撞
D．若v＜$\sqrt{2（{a}_{1}+{a}_{2}）d}$，則兩汽車一定不會(huì)相撞

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