20.如圖所示,不計(jì)分別為R、2R的兩個(gè)水平圓盤,小圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)會帶動大圓盤不打滑的一起轉(zhuǎn)動.質(zhì)量為m的小物塊甲放置在打圓盤上距離轉(zhuǎn)軸R處,質(zhì)量為2m的小物塊放置在小圓盤的邊緣處.它們與盤面間的動摩擦因數(shù)相同,當(dāng)小圓盤以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí),兩物塊均相對圓盤靜止,下列說法正確的是( 。
A.小物塊甲受到的摩擦力大小為$\frac{1}{4}$mω2R
B.兩物塊的線速度大小相等
C.在角速度ω逐漸增大的過程中,物塊甲先滑動
D.在角速度ω逐漸減小的過程中,摩擦力對兩物塊做負(fù)功

分析 根據(jù)兩圓盤邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等,得出兩圓盤的角速度大小關(guān)系,結(jié)合向心力公式求出小物塊甲受到的摩擦力大。鶕(jù)牛頓第二定律求出發(fā)生相對滑動的臨界角速度,確定哪個(gè)物塊先滑動,根據(jù)動能定理確定摩擦力做功的情況.

解答 解:A、大圓盤和小圓盤邊緣上的線速度大小相等,當(dāng)小圓盤以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí),根據(jù)v=rω知,大圓盤以$\frac{ω}{2}$轉(zhuǎn)動,則小物塊甲受到的摩擦力f=$mR(\frac{ω}{2})^{2}$=$\frac{1}{4}mR{ω}^{2}$,故A正確.
B、兩物塊做圓周運(yùn)動的半徑相等,但是角速度不同,則線速度大小不等,故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)μmg=mrω2知,臨界角速度$ω=\sqrt{\frac{g}{r}}$,兩物塊的半徑相等,知臨界角速度相等,在角速度ω逐漸增大的過程中,由于大圓盤的角速度是小圓盤較小的一半,可知物塊乙先滑動,故C錯(cuò)誤.
D、在角速度ω逐漸減小的過程中,甲乙的線速度逐漸減小,根據(jù)動能定理知,摩擦力對兩物塊均做負(fù)功,故D正確.
故選:AD.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是要知道靠摩擦傳動輪子邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等,知道發(fā)生相對滑動的臨界條件,難度不大.

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

10.“兒童蹦極”中,栓在小朋友腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的相同的橡皮繩.若小朋友從橡皮繩處于水平的位置時(shí)開始由靜止下落(此時(shí)橡皮繩剛好處于原長),直至下落到最低點(diǎn)的過程中,關(guān)于小朋友的運(yùn)動狀態(tài)的說法中正確的有( 。
A.小朋友到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其速度為零,同時(shí)加速度也為零
B.小朋友的速度最大的時(shí)刻就是其加速度等于零的時(shí)刻
C.小朋友先做勻加速運(yùn)動,后做勻減速運(yùn)動,最后速度等于零
D.小球先做變加速運(yùn)動,加速度越來越大,再做變減速運(yùn)動,加速度越來越小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖2所示.計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離.其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,該小車的加速度a=0.64m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(2)要求所掛小盤和鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車和所加砝碼的質(zhì)量,此時(shí)才能認(rèn)為小盤和鉤碼所受重力大小等于繩對小車的拉力大小;
(3)某同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)把木板的一端墊得過高,所得的a-F圖象為圖3中的C;

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示電路中,變壓器為理想變壓器,交流電源電壓有效值為U,四個(gè)電表均為理想電表,現(xiàn)將變阻器的滑片P從一個(gè)位置滑動到另一位置,觀察到電壓表V1的示數(shù)減小了1V,電壓表V2的示數(shù)減小了2V,則下列說法正確的是(  )
A.電流表A1示數(shù)增大B.電流表A2示數(shù)減小
C.該變壓器起升壓作用D.變阻器滑片是向下滑動的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,用均勻電阻絲制成的矩形框架abcd,放在勻強(qiáng)磁場中,且框架平面垂直磁感線,電阻為r的光滑金屬棒PQ垂直于ab邊放在矩形框架上,并與其保持良好接觸.現(xiàn)對導(dǎo)體棒施加一水平向右的拉力使它從ad處勻速向右運(yùn)動至bc處,則在這一過程中,下列說法中正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒PQ兩點(diǎn)的電壓一定不變
B.矩形框架abcd消耗的電功率可能先增大后減小
C.矩形框架abcd消耗的電功率可能先減小后增大
D.水平拉力的功率可能是先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,用長短不同,材料和粗糙相同的兩根繩子各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球,在光滑的水平面上饒O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,則( 。
A.兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動時(shí),短繩容易斷
B.兩個(gè)小球以相同的線速度運(yùn)動時(shí),短繩容易斷
C.兩個(gè)小球以相同的周期運(yùn)動時(shí),短繩容易斷
D.兩個(gè)小球以相同的向心加速度運(yùn)動時(shí),短繩容易斷

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間,試測線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認(rèn)為穿過該試測線圈的磁場均勻.將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計(jì)D相連.撥動雙刀雙擲換向開關(guān)K,改變通入螺線管的電流方向,而不改變電流大小,在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn).將開關(guān)合到位置1,待螺線管A中的電流穩(wěn)定后,再將K從位置1撥到位置2,測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為dm,已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度Dφ=$\frac{ydlwkpu_{m}}{N△Φ}$,式中△為單匝試測線圈磁通量的變化量.則試測線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=$\frac{ntbfiod_{m}}{2N{D}_{∅}S}$;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時(shí)間為△t,則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢$\overline{E}$=$\frac{4tthami_{m}}{{D}_{∅}△t}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.小明在研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的紙帶,他進(jìn)行了如下操作:將紙帶上每隔0.1秒的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(A、B、…F)處剪開后得到1、2…5五段小紙條;接著將這五段小紙條緊靠著粘貼到一直角坐標(biāo)系中,得到如圖所示的直方圖;然后求出此直方圖中直線的斜率作為小車運(yùn)動的加速度.則下列關(guān)于小明在處理問題時(shí)的一些做法或認(rèn)識錯(cuò)誤的是( 。
A.紙帶的寬度可以直接認(rèn)為是0.1s
B.縱坐標(biāo)y軸對應(yīng)的物理量的單位是m
C.圖中直線與y軸的截距等于A點(diǎn)的速度
D.以A為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則紙帶“3”上端的縱坐標(biāo)值對應(yīng)的就是t=0.25s時(shí)刻的速度

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10.如圖所示,a、b、c、d是圓O上四點(diǎn),直徑ac與直徑bd垂直,帶負(fù)電的點(diǎn)電荷位于半徑Oc中點(diǎn),下列說法正確的是(  )
A.b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B.a、c兩點(diǎn)的電勢相等
C.同一電荷在b點(diǎn)的電勢能等于在d點(diǎn)的電勢能
D.將正電荷由c移到b電場力做正功

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