6.如圖所示,兩個相同的軸輪A和B處于同一水平面位置,且以相同大小的角速度ω按圖示方向勻速轉動.在其上面放置一均質木板C,C與兩輪間的動摩擦因數(shù)相同.若初始時C的重心O處于軸輪A和B之間且偏近于左軸輪A.則木板C將(  )
A.一直向左運動B.做左右往復運動C.一直向右運動D.保持初狀態(tài)不變

分析 先根據(jù)力矩平衡求出兩個輪子對木板的支持力,再應用滑動摩擦力公式求出滑動摩擦力大小,然后牛頓第二定律判斷加速度的方向與速度的方向,最后由運動的對稱性判斷即可.

解答 解:設AB兩輪之間的距離為L,木板的重力為G,設木板的重心到A輪的最高點的距離為x,先以A點為木板的轉軸,則重力和B的支持力對木板的力矩平衡,如圖,
則:NB•L=G•x,
所以:${N}_{B}=\frac{G}{L}•x$
同理,若以B為轉軸,A點的支持力與重力的力矩平衡,(圖略)得:${N}_{A}=\frac{G}{L}(L-x)$
由于滑動摩擦力的大小與正壓力成正比,所以重心距離A點近時,A輪對木板的摩擦力就大于B輪對木板的摩擦力,木板受到的合力的方向就向右,則木板向右做加速運動,或向左做減速運動;反之,重心距離B點近時,B輪對木板的摩擦力就大于A輪對木板的摩擦力;木板受到的合力的方向就向左,則木板向左做加速運動,或向右做減速運動.
由于初始時C的重心O處于軸輪A和B之間且偏近于左軸輪A.則木板C將向右做加速運動,重心靠近B后木板先向右減速,若在速度等于0前木板已經(jīng)翻倒,則整個的過程中木板一直向右運動.故C正確;
若在速度等于0前木板沒有翻倒,則木板一直向右運動到速度等于0后一定會再向左做加速運動,該向左的運動與向右的運動具有對稱性,所以木板將做左右往復運動.故B正確.
故選:BC

點評 本題結合力矩平衡考查了摩擦力大小的相關因素,要明確物體所受的滑動摩擦力大小與物體的運動速度無關,應用滑動摩擦力公式與功的計算公式即可正確解題.
同時要考慮到題目沒有說明木板是否一直沒有翻倒掉下來,所以要考慮掉下來的特殊情況.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,光滑水平面上靜止放置質量M=2kg,長L=0.84m的長木板C;離板左端s=0.12m處靜止放置質量mA=1kg的小物塊A,A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.4;在板右端靜止放置質量mB=1kg的小物塊B,B與C間的摩擦忽略不計.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,A、B均可視為質點,g=10m/s2.現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F,問:

(1)當F=9N時,小物塊A的加速度為多大?
(2)若F足夠大,則A與B碰撞之前運動的最短時間是多少?
(3)若在A與B發(fā)生碰撞瞬間兩者速度交換且此時撤去力F,A最終能滑出C,則F的最大值為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.一個質量為m、電荷量為q的電荷(不計重力),由靜止被電壓為U的勻強電場加速后,垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中.求:
①該電荷進入磁場時的速度;
②該電荷在磁場中做圓周運動的軌道半徑.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.我國于2013年6月11日17時38分發(fā)射“神舟十號”載人飛船,并與“天宮一號”目標飛行器對接.如圖所示,開始對接前,“天宮一號”在高軌道,“神舟十號”飛船在低軌道,各自繞地球做勻速圓周運動,距離地面的高度分別為h1和h2(設地球半徑為R),“天宮一號”的運行周期約為90分鐘.則以下說法正確的是( 。
A.“天宮一號”跟“神舟十號”的線速度大小之比為$\sqrt{\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}}$
B.“天宮一號”跟“神舟十號”的向心加速度大小之比為$\frac{(R+{h}_{2})^{2}}{(R+{h}_{1})^{2}}$
C.“天宮一號”的角速度比地球同步衛(wèi)星的角速度小
D.“天宮一號”的線速度大于7.9 km/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.宇宙中有這樣一種三星系統(tǒng),系統(tǒng)由兩個質量為m的小星體和一個質量為M的大星體組成,兩個小星體圍繞大星體在同一圓形軌道上運行,軌道半徑為r.關于該三星系統(tǒng)的說法中正確的是( 。
A.在穩(wěn)定運行情況下,大星體提供兩個小星體做圓周運動的向心力
B.在穩(wěn)定運行情況下,大星體和兩小星體在正三角形的三個頂點上
C.小星體運行的周期為T=$\frac{4π{r}^{\frac{3}{2}}}{\sqrt{G(4M+m)}}$
D.大星體運行的周期為T=$\frac{4π{r}^{\frac{3}{2}}}{\sqrt{G(4M+m)}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,運動員穩(wěn)坐在水平光滑軌道車上以速率v0向右運動.若運動員能以下列方式完成接球和拋球:接到水平相向運動,動量為P、質量為m的小球后,經(jīng)過△T時間再以同樣大小的動量P將小球向右水平拋出,并緊接著不斷重復上述過程.最終運動員與軌道車停下來.設運動員與軌道車的總質量為M.求運動員從第一次接球至停下來前進的總路程.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列敘述正確的是(  )
A.溫度升高,物體內(nèi)每個分子的熱運動速率都增大
B.氣體壓強越大,氣體分子的平均動能就越大
C.在絕熱過程中外界對氣體做功,氣體的內(nèi)能必然增加
D.自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.(雙選)如圖所示,質量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上.質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動.物塊和小車之間的摩擦力為f.物塊滑到小車最右端時,小車運動的距離為s.在這個過程中,下列說法正確的是( 。
A.物塊到達小車最右端時具有的動能為F•l
B.物塊到達小車最右端時具有的動能為F(l+s)
C.物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-f)(l+s)
D.物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為f•s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

16.在如圖中標出小球斜拋運動過程中從A到C的位移矢量方向和最高點B的速度方向.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案