7．如圖所示，細(xì)繩的一端系著質(zhì)量為M=2kg的物體，靜止在水平圓盤上，另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量為m=0.5kg，M的中點與圓孔的距離為0.5m，并已知M與圓盤的最大靜摩擦力為4N，現(xiàn)使此圓盤繞中心軸線轉(zhuǎn)動，則物體的角速度ω取以下值可使m處于靜止?fàn)顟B(tài)，（g取10m/s2）（　�。�
A．ω=1.5 rad/sB．ω=2 rad/sC．ω=0.8 rad/sD．ω=3 rad/s

分析 當(dāng)此平面繞中心軸線以角速度ω轉(zhuǎn)動時，若M恰好要向里滑動時，ω取得最小值，此時M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向外，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供M所需要的向心力．若M恰好要向外滑動時，ω取得最大值，此時M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向里，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供M所需要的向心力．根據(jù)牛頓第二定律分別求出ω的最小值和最大值，即可得到ω的取值范圍．

解答 解：當(dāng)物體M在此平面繞中心軸線以ω角速度轉(zhuǎn)動時，當(dāng)M恰好要向里滑動時，ω取得最小值為ωmin，此時M所受的靜摩擦力達(dá)到最大為Fmax，方向沿半徑向外，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：mg-Fmax=Mωmin2r，代入數(shù)據(jù)解得ωmin=1 rad/s．
當(dāng)M恰好要向外滑動時，ω取得最大值為ωmax，此時M所受的靜摩擦力達(dá)到最大為Fmax，方向沿半徑向里，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：mg+Fmax=Mωmax2r，代入數(shù)據(jù)解得ωmax=3 rad/s．
所以角速度的取值范圍是 1 rad/s≤ω≤3 rad/s，可使m處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以選項ABD正確，C錯誤．
故選：ABD

點評 本題是圓周運動中臨界問題，抓住當(dāng)M恰好相對此平面剛要滑動時靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律求解角速度的取值范圍

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．關(guān)于路程和位移關(guān)系，下列說法中正確的是（　�。�
A．位移為零時，路程一定為零
B．路程一定大于位移
C．物體沿曲線運動時，位移的大小可能大于路程
D．物體沿直線單方向運動時，位移的大小一定等于路程

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．某實驗小組用如圖甲所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢（約2V）和內(nèi)阻，考慮蓄電池的內(nèi)阻很小，電路中使用了一個保護(hù)電阻R0，除蓄電池、滑動變阻器R、開關(guān)、導(dǎo)線外，實驗室中可供選用的器材還有：
A．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）
C．電壓表（量程1.8V，內(nèi)阻1.8kΩ）
D．定值電阻（阻值1Ω，額定功率5W）
E．定值電阻（阻值5Ω，額定功率10W）

（1）實驗時，電壓表應(yīng)該選用B，保護(hù)電阻應(yīng)該選用D．（填器材前字母序號）
（2）在實驗室進(jìn)行儀器檢查時發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞不能用了，則下列實驗改進(jìn)方案中理論上可行的有ACD．
A．在缺少電流表的情況下，把滑動變阻器更換成電阻箱，來測蓄電池的電動勢和內(nèi)阻
B．按照實驗電路圖，在缺少電流表的情況下只依靠滑動變阻器調(diào)節(jié)，從而測出蓄電池的電動勢和內(nèi)阻
C．在缺少電流表的情況下，去掉滑動變阻器，只依靠更換保護(hù)電阻，測出兩組數(shù)據(jù)，列式并聯(lián)立求解蓄電池的電動勢和內(nèi)阻
D．在缺少電流表的情況下，用未使用的電壓表與保護(hù)電阻并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動變阻器測出多組數(shù)據(jù)，作圖象求出蓄電池的電動勢和內(nèi)阻
（3）該實驗小組經(jīng)過討論后，按照改進(jìn)的電路圖乙進(jìn)行實驗，調(diào)整滑動變阻器測得了5組兩電壓表的數(shù)據(jù)如表．
 電壓表V1讀數(shù)U1（V） 1.88 1.92 1.94 1.98 2.00
 電壓表V2讀數(shù)U2（V） 1.72 1.25 1.00 0.60 0.34
請在圖丙中作出蓄電池的路端電壓U1隨保護(hù)電阻R0兩端的電壓U2變化的圖象，并根據(jù)圖象得出蓄電池的電動勢E=2.05V，內(nèi)阻r=0.10Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實驗，得到如圖所示的紙帶，紙帶上的計數(shù)點用O．A．B．C．D．E表示．根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，可判斷小車做勻加速運動，小車經(jīng)過B點時的速度是0.6m/s．（相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．“研究平拋運動”的實驗裝置如圖所示，實驗步驟如下：
A．按圖示裝置安裝器材，將斜槽軌道的末端調(diào)整至水平；
B．在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，將該木板豎直立于斜槽末端附近的水平地面上，并使木板平面與斜槽中心軸線垂直；
C．使小球從斜槽上緊靠擋扳處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；
D．將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；
E．將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，小球再次從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡C．
若測得木板每次移動距離x=10.00cm，A、B間距離y1約=3.54cm，B、C間距離y2=13.34cm，取g=9.80m/s2．回答下列問題：
（1）將斜槽軌道的末端調(diào)整至水平的目的是：保證小球的初速度水平；
（2）每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放目的是保證小球平拋運動的初速度相等；
（3）小球初速度的表達(dá)式為v0=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$（用題中所給字母表示）：其測量值v0=1.0m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，分成兩步進(jìn)行：
（1）如圖（甲）所示，當(dāng)金屬錘D打擊金屬片時，A球就水平飛出，B球同時豎直下落，兩球同時落到地面．這個實驗說明A球C （填寫選項代號）．
A．水平方向的分運動是勻速直線運動
B．合運動是平拋運動
C．豎直方向的分運動是自由落體運動
D．水平方向的分運動是勻速直線運動，豎直方向的分運動是自由落體運動
（2）用一張印有小方格的紙作出其軌跡如圖（乙）所示，運動途中的三個位置分別為a、b、c，小方格的邊長為L，則小球平拋運動的初速度為$2\sqrt{gL}$．（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．如圖1為“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實驗裝置的示意圖，E1和E2是兩個電動勢不同的電源，且E2＞E1．將螺線管接入電源后放置在水平桌面上，調(diào)節(jié)磁傳感器的高度，使磁傳感器的探管正好在螺線管的軸線上．正確進(jìn)行實驗操作后，啟動“繪圖”功能在顯示屏上作出B-d圖線（如圖2）．
（1）（多選題）某同學(xué)第一次實驗作出圖線1，第二次實驗作出圖線2，第二次實驗得到的圖線與第一次圖線不同的原因可能是BD
A．滑動變阻器的滑動片位置不變，電鍵S由位置a改接到位置b后測量
B．滑動變阻器的滑動片位置不變，電鍵S由位置b改接到位置a后測量
C．電鍵S接在b位置，滑動變阻器的滑動片向右移動一段后測量
D．電鍵S接在b位置，滑動變阻器的滑動片向左移動一段后測量
（2）若螺線管的匝數(shù)為200匝，橫截面積為1.50×10-4m2，由圖線1可求出穿過螺線管中部的磁通量大約為2.1×10-7Wb．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．銀河系的恒星中大約四分之一是雙星，某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一點C做勻速圓周運動．由天文觀察測得其運行周期為T，S1到C點的距離為r1，S2的質(zhì)量為m，已知引力常量為G，由此可求出兩星間的距離r及兩星的總質(zhì)量M分別為（　�。�
A．r=$\frac{T}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$B．r=$\frac{T}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π{r}_{1}}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$
C．r=$\frac{2π}{T}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$D．r=$\frac{2π}{T}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$，M=$\frac{mT}{2π{r}_{1}}\sqrt{\frac{Gm}{{r}_{1}}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．在平直道路上，甲汽車以速度v勻速行駛．當(dāng)甲汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方距離為d處的乙汽車時，立即以大小為a1的加速度勻減速行駛，與此同時，乙汽車司機(jī)也發(fā)現(xiàn)了甲汽車，立即從靜止開始以大小為a2的加速度沿甲汽車運動的方向勻加速運動，下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩汽車之間的距離一定不斷減小
B．甲、乙兩汽車之間的距離可能先不斷減小、后不斷增大
C．若v＞$\sqrt{2（{a}_{1}+{a}_{2}）d}$，則兩汽車一定不會相撞
D．若v＜$\sqrt{2（{a}_{1}+{a}_{2}）d}$，則兩汽車一定不會相撞

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案