15.如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩個物體,開始處于同一條直線上,質(zhì)量分別為m和M,A物體做勻速圓周運動,運動方向為逆時針,軌道半徑為R,同時B物體在恒力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動,運動方向向右,要使兩物體速度相同,A物體做勻速圓周運動的角速度應(yīng)為多大?

分析 物塊B在沿F方向從靜止開始在光滑水平面上作勻加速直線運動,速度方向水平向右.當(dāng)物塊A運動到圓周的正下方位置時,速度與B的速度相同,判斷經(jīng)過的時間與周期的關(guān)系.經(jīng)過時間t,根據(jù)牛頓定律和運動學(xué)公式得到物塊B的速度表達式,由v=ωr即可求出.

解答 解:當(dāng)物塊B運動到圓周的正下方位置時,速度與B的速度相同,則t=nT+$\frac{3}{4}$T
經(jīng)過時間t,物塊B的速度:v=at   …①
據(jù)牛頓第二定律得:a=$\frac{F}{M}$…②
聯(lián)立①②解得:v=$\frac{Ft}{M}$=$\frac{F(nT\\;+\frac{3}{4}T)}{M}$…③
由圓周運動得 線速度V1=ωR…④
又:T=$\frac{2π}{ω}$  ⑤
因為兩者速度相等,所以聯(lián)立③④⑤解之得:ω=$\sqrt{\frac{F(3+4n)π}{2MR}}$   (n=0,1,2,3,…)
答:A物體做勻速圓周運動的角速度應(yīng)為$\sqrt{\frac{F(3+4n)π}{2MR}}$   (n=0,1,2,3,…)

點評 本題中抓住兩矢量相同時,必須大小和方向都相同,判斷速度相同時質(zhì)點P的位置考慮圓周運動的周期性,時間應(yīng)是通項表達式.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖為氫原子的能級示意圖.現(xiàn)有大量氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級躍遷時會輻射出若干不同頻率的光,下列說法正確的是( 。
A.共能輻射出三種不同頻率的光
B.共能輻射出六種不同頻率的光
C.從n=4的能級躍遷到n=1的能級時輻射的光子頻率最高
D.從n=4的能級躍遷到n=3的能級時輻射的光子波長最長
E.從n=2的能級躍遷到n=1的能級時輻射的光子頻率最高

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.質(zhì)量為1kg的小球用長為0.5m的細(xì)線懸掛在O點,O點距地面高度為1m,使小球繞OO′軸在水平面內(nèi)做圓周運動,若此時細(xì)線受到拉力為12.5N剛好被拉斷.(g取10m/s2)求:
(1)細(xì)線剛好被拉斷時,細(xì)線與豎直方向夾角.
(2)細(xì)線剛被拉斷時,小球速度的大小.
(3)小球落地點與懸點的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.若將一交流電壓表接在如圖所示的交變電壓上,則電壓表示數(shù)為( 。
A.220VB.110VC.$\frac{220}{\sqrt{2}}V$D.$\frac{110}{\sqrt{2}}V$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.根據(jù)分子動理論,下列說法正確的是( 。
A.布朗運動是液體分子的運動,它說明了分子在永不停息地做無規(guī)則運動
B.溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度較高的物體每個分子的動能一定比溫度較低的物體分子的動能大
C.物體體積增大,分子勢能可能減小
D.某氣體的摩爾質(zhì)量為M、摩爾體積為Vm、密度為ρ,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),則每個氣體分子的質(zhì)量m0=$\frac{M}{{N}_{A}}$,每個氣體分子的體積V0=$\frac{{V}_{m}}{{N}_{A}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.通常蘿卜腌成咸菜需要幾天,而把蘿卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味只需幾分鐘,那么造成這種差別的主要原因是( 。
A.加熱后鹽分子變小了,很容易進入蘿卜中
B.炒菜時蘿卜翻動地快,鹽和蘿卜接觸多
C.加熱后蘿卜分子間空隙變大,易擴散
D.炒菜時溫度高,分子熱運動激烈

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.下列說法正確的是( 。
A.玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域,提出了定態(tài)和躍遷的概念,成功地解釋了各種原子光譜的實驗規(guī)律
B.原子核發(fā)生α衰變時,新核與α粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核的質(zhì)量
C.在原子核中,核力只能發(fā)生在鄰近核子之間,且只表現(xiàn)為引力
D.氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時氫原子的能量變小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進程.下列敘述符合物理學(xué)史實的是( 。
A.法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.特斯拉通過理想斜面實驗提出力并不是維持物體運動的原因
C.安培首先發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在磁場
D.庫侖總結(jié)了在磁場中運動的電荷所受磁場力的規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.在用原理圖(a)測定干電池的電動勢和內(nèi)阻時,有下列器材可選用:
A.干電池一節(jié);
B.電壓表V(0~3V~15V,內(nèi)阻約為3kΩ,15kΩ);
C.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻約為10Ω,2Ω);
D.滑動變阻器(0~200Ω);
E.滑動變阻器(0~20Ω);
F.開關(guān)、導(dǎo)線.

(1)應(yīng)選用的滑動變阻器是所給器材中的E(填器材前的代號).
(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線在實物圖(b)上連線.
(3)某次實驗記錄如下:
組別123456
電流I/A0.120.200.310.320.500.57
電壓U/V1.371.321.241.181.101.05
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖(c)上作出U-I圖線由圖可求得E=1.50 V,r=0.83Ω(結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位數(shù)字)
(4)測得的電動勢與電池電動勢的真實值相比偏;測得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實值相比偏。ㄌ钇蟆⑵』蛳嗟龋

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