4.在一水平的圓盤上放有質(zhì)量分別為2m和m的兩物塊A、B(可認(rèn)為是質(zhì)點).兩物塊用長為L的細(xì)繩連在一起,A物塊離轉(zhuǎn)軸的距離也為L,如圖所示.若兩物塊與圓盤的動摩擦系數(shù)均為μ,求:
(1)要使兩物塊不發(fā)生滑動,圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度;
(2)若圓盤以最大角速度轉(zhuǎn)動時,細(xì)繩突然斷開,則細(xì)繩斷;后物塊A、B將做何運(yùn)動.(只答出結(jié)論即可,無需答出原因)

分析 (1)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大時,A、B均有沿半徑向外滑動的趨勢,與盤面之間的摩擦力為最大靜摩擦力,對A和B根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式即可求解;
(2)細(xì)繩突然斷開后,拉力消失,A仍隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,靜摩擦力提供向心力;而B最大靜摩擦力不足以提供所需要的向心力,將要做離心運(yùn)動,滑向圓盤的邊緣.

解答 解:(1)當(dāng)角速度最大為ωm時,A、B均有沿半徑向外滑動的趨勢,
對于A物塊:2μmg-T=2mωm2L     ①
對于B物塊:μmg+T=2mωm2L       ②
①②可得${ω_m}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{3μg}{L}}$
(2)細(xì)繩突然斷開后,A仍隨圓盤一起轉(zhuǎn)動;而B將要做離心運(yùn)動,滑向圓盤的邊緣.        
答:(1)要使兩物塊不發(fā)生滑動,圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度$\frac{1}{2}\sqrt{\frac{3μg}{L}}$;
(2)細(xì)繩突然斷開后,A仍隨圓盤一起轉(zhuǎn)動;而B將要做離心運(yùn)動,滑向圓盤的邊緣.

點評 本題考查圓周運(yùn)動中力與運(yùn)動的關(guān)系,注意本題中為靜摩擦力與繩子的拉力的合力充當(dāng)向心力,故應(yīng)注意靜摩擦力是否已達(dá)到最大靜摩擦力.

練習(xí)冊系列答案
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14.發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW,輸出電壓是250V,用戶需要220V的電壓,輸電線電阻為10Ω,若輸電線損失功率為輸送功率的4%,試回答:
(1)畫出此輸電示意圖;
(2)輸電線上的升壓變壓器和降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.

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15.圖中的實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域的運(yùn)動軌跡,a、b是其軌跡上的兩點.若帶電粒子在運(yùn)動中受電場力作用,根據(jù)此圖不能作出正確判斷的是(  )
A.帶電粒子所帶電荷的電性
B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向
C.可以比較帶電粒子在a、b兩點的速度大小
D.可以比較帶電粒子在a、b兩點的電場強(qiáng)度大小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.位于光滑水平面的小車上放置一螺線管,一條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平地穿過,如圖所示,在此過程中( 。
A.磁鐵做勻速直線運(yùn)動
B.磁鐵和螺線管系統(tǒng)的動量和動能都守恒
C.磁鐵和螺線管系統(tǒng)動量守恒,動能不守恒
D.磁鐵和螺線管系統(tǒng)動能守恒,動量不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,長為L的小車置于光滑的水平面上,小車前端放一小物塊,用大小為F的水平力將小車向右拉動一段距離S,物塊剛好滑到小車的左端.物塊與小車間的摩擦力為f,在此過程中( 。
A.摩擦力對小物塊做的功為fSB.摩擦力對系統(tǒng)做的總功為0
C.小車克服摩擦力所做的功為fSD.力F對小車做的功為為fL

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,有一個圓桶形容器的底面直d=$\sqrt{3}$m,桶高h(yuǎn)=1m,桶底的圓心s點有一小突起.當(dāng)桶內(nèi)不裝液體時,人從右邊某位置沿桶的上邊緣向下看去,剛好能看到桶底的最左端.現(xiàn)在緩慢地向桶內(nèi)倒入折射率為n=$\sqrt{3}$的某種透明液體,求:
(1)液面上升的高度x等于多少時,人在原位置剛好能看到桶底圓心處的小突起S;
(2)光在這種液體中的傳播速度V,(光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.豎直向上拋出的物體,運(yùn)動中受到空氣阻力作用,則( 。
A.物體上升過程中機(jī)械能減小B.物體上升過程中機(jī)械能增加
C.物體下落過程中機(jī)械能減小D.物體下落過程中機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.質(zhì)量為m的物體從靜止開始以加速度$\frac{g}{2}$豎直向下運(yùn)動了h,下列說法中正確的是( 。
A.物體的動能增加了$\frac{mgh}{2}$B.物體的重力勢能減少了$\frac{mgh}{2}$
C.物體的機(jī)械能減少$\frac{mgh}{2}$D.重力對物體所做的功為$\frac{mgh}{2}$

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14.下列說法正確的是(  )
A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D.核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變
E.愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2,表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比

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