14.滑塊a質(zhì)量為5m,滑塊b質(zhì)量為m,一根水平直桿穿過兩個滑塊,如圖所示.直桿可繞豎直軸OO′在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,滑塊a距轉(zhuǎn)軸R.滑塊b距轉(zhuǎn)軸2R.兩滑塊用輕繩連接,最初輕繩伸直但并無張力.滑塊與直桿間的最大靜摩擦力為滑塊重力的k倍,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度大小為g.如果直桿從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示其轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是(  )
A.輕繩張緊前a、b所受的摩擦力始終相等
B.如果去掉輕繩,b比a先開始滑動
C.輕繩剛開始張緊時,滑塊a受到的摩擦力大小為2.5kmg
D.當(dāng)$ω=\sqrt{\frac{kg}{R}}$時,a所受摩擦力的大小為0

分析 抓住a、b的角速度相等,在輕繩張緊前,靠靜摩擦力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律得出摩擦力的關(guān)系.根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合最大靜摩擦力求出發(fā)生相對滑動的臨界角速度,從而確定a、b哪一個先開始滑動.

解答 解:A、輕繩張緊前,a、b均靠靜摩擦力提供向心力,根據(jù)f=mrω2知,角速度相等,a、b的半徑之比為1:2,質(zhì)量之比為5:1,則摩擦力之比為5:2,故A錯誤.
B、根據(jù)kmg=mrω2得,發(fā)生相對滑動的臨界角速度$ω=\sqrt{\frac{kg}{r}}$,因為b轉(zhuǎn)動的半徑較大,則b的臨界角速度較小,可知如果去掉輕繩,b比a先開始滑動,故B正確.
C、輕繩剛開始張緊時,b剛好達(dá)到最大靜摩擦力,根據(jù)kmg=m•2Rω2,解得:$ω=\sqrt{\frac{kg}{2R}}$,此時滑塊a所受的摩擦力f=5m•R•ω2=2.5kmg,故C正確.
D、當(dāng)$ω=\sqrt{\frac{kg}{R}}$時,對b,有:T+kmg=m•2Rω2,解得:T=kmg,對a,有:T+f=5m•Rω2,解得:f=4kmg,故D錯誤.
故選:BC.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道a、b做圓周運動向心力的來源,抓住臨界情況,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,知道a、b的角速度相等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.“東風(fēng)一41”洲際彈道導(dǎo)彈,是目前我國對外公布的最先進(jìn)的戰(zhàn)略核導(dǎo)彈之一.洲際彈道導(dǎo)彈主要在大氣層外沿著橢圓軌道作來軌道飛行,軌道半徑長軸的長度約為0.5倍~1倍地球半徑,亞軌道飛行與軌道習(xí)行的最大區(qū)別在于亞軌道不能環(huán)繞地球一周.如圖為“東風(fēng)-41”發(fā)射攻擊示意圖,導(dǎo)彈從地面上A點以速度v0發(fā)射,在地球引力作用下,沿橢圓軌道飛行,擊中地面上的目標(biāo)B.C為橢圓的遠(yuǎn)地點,距地面高度為H.已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,不考慮空氣阻力,則導(dǎo)彈( 。
A.在C點時的加速度值為$\frac{g{R}^{2}}{(R+H)^{2}}$
B.在C點時的速率為R$\sqrt{\frac{g}{R+H}}$
C.到達(dá)B點時的速率為v0
D.從C到B的過程中引力的功率先減小后增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖,天然放射性元素放出的射線通過電場后分成三束,則( 。
A.①電離作用最強,是一種電磁波
B.②貫穿本領(lǐng)最弱,用一張白紙就可以把它擋住
C.原子核放出一個①粒子后,形成的新核比原來的電荷數(shù)多1個
D.原子核放出一個③粒子后,質(zhì)子數(shù)比原來少4,中子數(shù)比原來少2個

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.某一物理興趣小組,自行設(shè)計了一研究平拋運動規(guī)律的實驗,如圖所示,O點是小球平拋運動的初始位置;在O點左邊有一個頻閃水平平行光源,閃光頻率為f;在拋出點的正前方,豎直放置一塊毛玻璃,在小球拋出時平行光源開始閃光.當(dāng)平行光源閃光時,在毛玻璃上有小球的一個投影點.已知圖中O點與毛玻璃水平距離L,測得第一、二個投影點之間的距離為y,取重力加速度g.則小球第二、三個投影點之間的距離為3y;如果小球以v0拋出時,恰好能落在毛玻璃的底端,能觀察到$\frac{Lf}{{v}_{0}}+1$次投影.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.a(chǎn)、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)斜射入空氣時,其折射光束如圖所示.用a、b兩束光( 。
A.射入同一介質(zhì),在介質(zhì)中a光的波長比b光的小
B.從同一介質(zhì)射入空氣發(fā)生全反射,a光的臨界角比b光的大
C.照射同一雙縫干涉實驗裝置,a光的干涉條紋間距比b光的大
D.照射同一金屬板,b光照射時恰能逸出光電子,a光照射時也能逸出光電子

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言:存在只有一個磁極的粒子,即“磁單極子”.假設(shè)一個“N磁單極子”形成的磁場如圖所示,將一個半徑為r、質(zhì)量為m的超導(dǎo)體圓環(huán)水平放置在該磁單極子的正上方,圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強度大小為B,與圓環(huán)相切的磁感線與豎直方向的夾角為30°,重力加速度大小為g,若圓環(huán)恰好在該位置懸浮,則圓環(huán)中電流的大小為(  )
A.$\frac{mg}{2πrB}$B.$\frac{mg}{πrB}$C.$\frac{\sqrt{3}mg}{2πrB}$D.$\frac{\sqrt{3}mg}{πrB}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.小南同學(xué)在老師做了“探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件”實驗后,對實驗用的線圈產(chǎn)生了興趣,想知道繞線圈所用銅絲的長度.他上網(wǎng)查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m,測算出銅絲(不含外面的絕緣漆層)的橫截面積為5×10-8m2,而后想用伏安法測出該線圈的電阻,從而計算得到銅絲的長度.

(1)先用多用電表粗測線圈的電阻,選擇開關(guān)的位置和測量時表盤指針的位置如圖甲所示,則該線圈的阻值大約為65Ω;
(2)再進(jìn)一步測量線圈的電阻,實驗室提供了10V學(xué)生電源,“5Ω,3A”的滑動變阻器,量程0-0.6A-3.0A雙量程電流表,量程0-3V-15V雙量程電壓表,導(dǎo)線若干.小南同學(xué)按步驟連接好電路后進(jìn)行測量,他將滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端,安培表指針從如圖乙位置變化到圖丙位置所示,請讀出圖乙的示數(shù)為0.16A,試分析小南此次實驗選

用的電路為圖中電路圖①.(填①或②)

(3)小南選擇合適的電路圖后得到了多組數(shù)據(jù),并將點跡描繪在圖丁的I-U坐標(biāo)系中,請在圖中描繪出線圈的伏安特性曲線,并求得該線圈導(dǎo)線的長度為179.4m.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.2015年12月8日鳳凰網(wǎng)汽車消息,國產(chǎn)全新A4L車定型,2016年上市.汽車制造廠測試新型汽車在的性能,得到其加速度和車速倒數(shù)的關(guān)系如圖所示.如果該型汽車質(zhì)量為1.5×103kg,由靜止開始沿平直公路運動,行駛過程中則下列說法正確的是( 。
A.汽車勻加速所需時間為30s
B.汽車的額定輸出功率為5.625×105W
C.汽車所受阻力為2.5×104N
D.汽車在車速為 10m/s時,功率為1.875×104W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列說法中正確的是( 。
A.在公式F=ma中,F(xiàn)、m、a三個量可以取不同單位制中的單位
B.作用力與反作用力等大、反向、共線,所以對其作用的某一物體作用效果可抵消
C.牛頓運動定律是自然界最普遍的規(guī)律,因此可以用來精確描述高速運動電子(接近光速)的運動情況
D.慣性和慣性定律不同,慣性是物體本身的固有屬性,是無條件的,而慣性定律是在一定條件下物體運動所遵循的規(guī)律

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案