【題目】如圖所示，質(zhì)量M＝2 kg的物體置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的平臺上，M用細(xì)繩通過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m＝0.4 kg的物體相連，m懸于空中，與M都處于靜止?fàn)顟B(tài).假定M與軸O的距離r＝0.5 m，與平臺的最大靜摩擦力為M重力的0.3倍，試問：

（1）平臺轉(zhuǎn)速由零增大時，M受到的摩擦力如何變化?

（2）M受到的摩擦力最小時，平臺的轉(zhuǎn)速ω等于多少?

（3）保持M與平臺相對靜止，平臺的最大角速度ωm等于多少?

【答案】(1) M受到的摩擦力先減小后增大 (2) (3)

【解析】（1）當(dāng)角速度較小時，M有向圓心運(yùn)動趨勢，故水平面對M的靜摩擦力方向背離圓心，對于M，由靜摩擦力和拉力的合力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：T-f=Mω2r，而T=mg不變，當(dāng)ω增大時，摩擦力f減��；當(dāng)角速度較大時，M有離開圓心的運(yùn)動趨勢，故水平面對M的靜摩擦力方向指向圓心，對于M，由靜摩擦力和拉力的合力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
T+f=Mω2r，而T=mg不變，當(dāng)ω增大時，摩擦力f增大；
故平臺轉(zhuǎn)速由零增大時，M受到的摩擦力先減小后增大．
（2）M受到的摩擦力最小為零，僅由繩子的拉力提供向心力，則得：T=Mω02r
又 T=mg
聯(lián)立得：rad/s=2rad/s
（3）當(dāng)ω具有最大值時，M有離開圓心趨勢，水平面對M摩擦力方向指向圓心，并且達(dá)到最大值．再隔離M有：T+fm=Mωm2r
而fm=0.3Mg，T=mg
聯(lián)立得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年10月17日7時30分，搭載兩名航天員的“神舟十一號”載人飛船由“長征二號”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，10月19日凌晨，“神舟十一號”飛船與“天宮二號”自動交會對接成功．“神舟十號”與“天宮一號”對接時，軌道高度是343公里，而“神舟十一號”和“天宮二號”對接時的軌道高度是393公里，這與未來空間站的軌道高度基本相同．根據(jù)以上信息，判斷下列說法正確的是（ ）
A.“天宮一號”的動能比“天宮二號”的動能大
B.“天宮一號”的周期比“天宮二號”的周期小
C.“神舟十一號”飛船的環(huán)繞速度大于第一宇宙速度
D.“神舟十一號”飛船必須在“天宮二號”的軌道上，再加速實現(xiàn)對接

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為0.4kg的小物塊從高h(yuǎn)=0.05m的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺上，滑行一段距離后，從邊緣O點(diǎn)水平飛出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．現(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板的形狀滿足方程y=x2﹣6（單位：m），不計一切摩擦和空氣阻力，g=10m/s2 ， 則下列說法正確的是（ ）

A.小物塊從水平臺上O點(diǎn)飛出的速度大小為2m/s
B.小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間為l s
C.小物塊剛到P點(diǎn)時速度方向與水平方向夾角的正切值等于5
D.小物塊剛到P點(diǎn)時速度的大小為10 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量一個量程為3.0V的電壓表的內(nèi)阻（阻值較大），可以采用如圖所示的電路，在測量時，可供選擇的步驟如下：
A．閉合開關(guān)S
B．將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大
C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零
D．調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使電壓表示數(shù)為1.5V，讀出此時電阻箱R0的阻值，
E．調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0V
F．?dāng)嚅_開關(guān)S
G．將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到b端
H．將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到a端
上述操作步驟中，必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為 ． 若在步驟 D中，讀出R0的值為2400Ω，則電壓表的內(nèi)阻RV=Ω．用這種方法測出的內(nèi)阻RV與其真實值相比偏（大、�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動半徑為1 m，小杯通過最高點(diǎn)的速度為4 m/s，g取10 m/s2，求：

（1）在最高點(diǎn)時，繩的拉力？

（2）在最高點(diǎn)時水對小杯底的壓力？

（3）為使小杯經(jīng)過最高點(diǎn)時水不流出, 在最高點(diǎn)時最小速率是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體甲的速度與時間圖象和物體乙的位移與時間圖象分別如圖所示，則這兩個物體的運(yùn)動情況是（ ）

A.甲在整個t=4s時間內(nèi)有來回運(yùn)動，它通過的總路程為12m
B.甲在整個t=4s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，通過的總位移大小為6m
C.乙在整個t=4s時間內(nèi)有來回運(yùn)動，它通過的總路程為6m
D.乙在整個t=4s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，通過的總位移大小為6m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中不正確的是（ ）
A.布朗運(yùn)動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?/span>
B.對于一定質(zhì)量的理想氣體,若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，壓強(qiáng)一定變大
C.當(dāng)兩個分子間的距離為r0（平衡位置）時，分子勢能最小且一定為零
D.單晶體和多晶體均存在固定的熔點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長ll=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm。已知大氣壓強(qiáng)為P0=75.0cmHg�，F(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩緩?fù)峦疲构芟虏靠諝庵L度變?yōu)閘'1=20.0cm。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M。

(1)該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點(diǎn)（A、B、C、D、E、F），如圖2所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm；則小車的加速度為____m/s2；（計算結(jié)果請保留三位有效數(shù)字）

(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M、合外力F的關(guān)系，應(yīng)用了_________法的科學(xué)方法；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持______________________不變；

(3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a﹣F圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是_______________________________________________．

(4)此圖線的末段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：___________

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．砂和砂桶的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大．

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