如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L(zhǎng),b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是()

    A. a、b所受的摩擦力始終相等

    B. b一定比a先開始滑動(dòng)

    C. ω=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度

    D. 當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為km


考點(diǎn):  向心力;摩擦力的判斷與計(jì)算.

專題:  勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題.

分析:  木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物體的質(zhì)量、半徑和角速度決定.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),提供的靜摩擦力隨之而增大.當(dāng)需要的向心力大于最大靜摩擦力時(shí),物體開始滑動(dòng).因此是否滑動(dòng)與質(zhì)量無關(guān),是由半徑大小決定.

解答:  解:A、B、兩個(gè)木塊的最大靜摩擦力相等.木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,由牛頓第二定律得:木塊所受的靜摩擦力f=mω2r,m、ω相等,f∝r,所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力,當(dāng)圓盤的角速度增大時(shí)b的靜摩擦力先達(dá)到最大值,所以b一定比a先開始滑動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;

C、當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí),有kmg=mω2•2l,解得:ω=,故C正確;

D、以a為研究對(duì)象,當(dāng)ω=時(shí),由牛頓第二定律得:

f=mω2l,可解得:f=kmg,故D錯(cuò)誤.

故選:BC

點(diǎn)評(píng):  本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力,明確木塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力提供向心力,把握住臨界條件:靜摩擦力達(dá)到最大,由牛頓第二定律分析解答.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


1827年,第一個(gè)雙星系統(tǒng)的完整軌道大熊座Xi由Felix Savary計(jì)算完成.兩顆靠得很近的天體組合為雙星,它們以兩者連線上的某點(diǎn)為圓心,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()

    A. 質(zhì)量大的星體所需的向心力大

    B. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等

    C. 它們的軌道半徑與他們的質(zhì)量成反比

    D. 它們的軌道半徑與他們的質(zhì)量的平方成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:


在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖1所示,把第一個(gè)點(diǎn)記作O,另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn),經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為63.19cm、70.38cm、77.96cm、85.93cm.

(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢(shì)能的減少量等于7.64J,動(dòng)能的增加量等于J.(結(jié)果取三位有效數(shù)字)

(2)若應(yīng)用公式v=gt計(jì)算即時(shí)速度進(jìn)行驗(yàn)證,在如圖2所示的甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶中,應(yīng)選紙帶好.

(3)若通過測(cè)量紙帶上某兩點(diǎn)間距離來計(jì)算即時(shí)速度,進(jìn)行驗(yàn)證,設(shè)已測(cè)得點(diǎn)2到4間距離為x1,點(diǎn)0到3間距離為x2,打點(diǎn)周期為T,為驗(yàn)證重物開始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3這段時(shí)間內(nèi)機(jī)械能守恒,實(shí)驗(yàn)后若驗(yàn)證結(jié)論為守恒,則x1、x2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為:T=   .

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科目:高中物理 來源: 題型:


體育課上有一個(gè)折返跑的比賽項(xiàng)目.比賽規(guī)則是:從距離標(biāo)桿12m處起跑,向著標(biāo)桿跑去,到達(dá)標(biāo)桿之后立即返回出發(fā)點(diǎn),用時(shí)少者獲勝.設(shè)某同學(xué)加速過程的加速度大小為6m/s2,運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為6ms,到達(dá)標(biāo)桿時(shí)需減速到零,減速過程中加速度大小為6m/s2;返回時(shí)達(dá)到最大速度后不再減速,保持最大速度沖到出發(fā)點(diǎn),求該同學(xué)往返的總時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,質(zhì)量為m的物體隨著傾角為θ的傳送帶以共同的速度勻速斜向上運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是()

    A. 物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力

    B. 物體受到沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力

    C. 物體受到的合力方向沿傳送帶向上

    D. 物體的機(jī)械能保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd,邊長(zhǎng)4米,距地面的高度為H=5米,玻璃板正中間有一個(gè)光滑的小孔O,一根細(xì)線穿過小孔,兩端分別系著小球A和小物塊B,當(dāng)小球A以速度v=2m/s在玻璃板上繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),AO間的距離為r=1米.已知A的質(zhì)量為mA=2kg,重力加速度g=10m/s2(結(jié)果可以用根號(hào)表示)

(1)求小物塊A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?

(2)當(dāng)小球速度方向平行于玻璃板ad邊時(shí),剪斷細(xì)線,則小球落地前瞬間的速度多大?

(3)在(2)的情況下,若小球和物體落地后均不再運(yùn)動(dòng),則兩者落地點(diǎn)間的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m=5×10﹣7kg的小球,分別固定在長(zhǎng)l=30cm的兩細(xì)絲線的一端,兩絲線的只一端固定于同﹣點(diǎn)O.當(dāng)兩小球帶上等量正電荷,兩球靜止時(shí)兩絲線間夾角為α=90°(兩小球可看成點(diǎn)電荷).則每個(gè)小球的帶電量()

    A.             1×10﹣6C            B. 1×10﹣7C         C. 1×10﹣8C  D. 3×10﹣9C

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科目:高中物理 來源: 題型:


有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解,下述說法正確的是

A.由可知,電場(chǎng)強(qiáng)度跟放入的電荷所受的電場(chǎng)力成正比

B.當(dāng)電場(chǎng)中存在試探電荷時(shí),電荷周圍才出現(xiàn)電場(chǎng)這種特殊的物質(zhì),才存在電場(chǎng)強(qiáng)度

C.由可知,在離點(diǎn)電荷很近的地方,接近于零,電場(chǎng)強(qiáng)度為無窮大

D.電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量,與示范存在試探電荷無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:


火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為v,則下列說法中正確的是:(       )

①當(dāng)以v的速度通過此彎路時(shí),火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力

②當(dāng)以v的速度通過此彎路時(shí),火車重力、軌道面支持力和外軌對(duì)輪緣彈力的合力提供向心力 

③當(dāng)速度大于v時(shí),輪緣擠壓外軌                            

④當(dāng)速度小于v時(shí),輪緣擠壓外軌 

A.①③         B. ①④        C.②③         D.②④

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