16.如圖所示,傾角θ=37°的斜面體固定在水平面上,置于斜面上的物塊A通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪(滑輪可視為質(zhì)點(diǎn))與小球B相連,連接物塊A的細(xì)繩與斜面平行,滑輪右側(cè)的細(xì)繩長(zhǎng)度為L(zhǎng),物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.開(kāi)始時(shí),A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),A與斜面間恰好沒(méi)有摩擦力.現(xiàn)讓小球B在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物塊A始終靜止.已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則B的最大角速度為( 。
A.$\sqrt{\frac{5g}{3L}}$B.$\sqrt{\frac{g}{L}}$C.$\sqrt{\frac{3g}{5L}}$D.$\sqrt{\frac{g}{5L}}$

分析 根據(jù)開(kāi)始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),A與斜面間恰好沒(méi)有摩擦力,由平衡條件找出兩物體質(zhì)量之間的關(guān)系,再分析當(dāng)B以最大角速度做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),要保證A靜止,由平衡條件求出此時(shí)繩子上的拉力,再對(duì)B受力分析,求出做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和半徑,最后代入向心力公式,求出B物體的最大角速度.

解答 解:開(kāi)始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),A與斜面間恰好沒(méi)有摩擦力,則有mBg=mAgsinθ
解得:mB=0.6mA
當(dāng)B以最大角速度做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),要保證A靜止,此時(shí)繩子上的拉力 T=mAgsinθ+μmAgcosθ=mAg
設(shè)B以最大角速度做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子與豎直方向的夾角為α,則
  Tcosα=mBg
  Tsinα=mBLsinαω2;代入數(shù)據(jù)解得ω=$\sqrt{\frac{5g}{3L}}$,故A正確;
故選:A

點(diǎn)評(píng) 本題受力情況比較復(fù)雜,解題關(guān)鍵是找到當(dāng)B以最大角速度做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),要保證A靜止的條件,采用隔離法研究.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,把橡皮條的一端固定,另一端栓兩根繩套,用彈簧秤拉繩套完成實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉繩套與用一個(gè)彈簧秤拉繩套,拉力作用效果不同
B.實(shí)驗(yàn)中必須記錄兩個(gè)分力的夾角
C.實(shí)驗(yàn)中必須記錄兩個(gè)分力的方向
D.實(shí)驗(yàn)中不必記錄橡皮條端點(diǎn)最終被拉到的位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

7.如圖,輕彈簧的兩端分別連接A、B兩物塊,置于光滑的水平面上.初始時(shí),A緊靠墻壁,彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定.已知A、B的質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=1kg,初始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP=4.5J.現(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定,求
(ⅰ)從解除鎖定到A剛離開(kāi)墻壁的過(guò)程中,彈簧對(duì)B的沖量I的大小和方向;
(ⅱ)A的最大速度vm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.一個(gè)質(zhì)量m=150kg的雪橇,受到與水平方向α=37°的斜向上的拉力F1=500N,在水平面上移動(dòng)的距離1=5m.雪橇與地面間的滑動(dòng)摩擦力F2=500N.F3為支持力
求(1)各個(gè)力所做的功
(2)各個(gè)力所做功的代數(shù)和
(3)合力的大小
(4)合力所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B用一根長(zhǎng)為0.2m的輕桿相連,兩球質(zhì)量相等,開(kāi)始時(shí)兩小球置于光滑的水平面上,并給兩小球一個(gè)2m/s的初速度,經(jīng)一段時(shí)間兩小球滑上一個(gè)傾角為30°的光滑斜面,不計(jì)球與斜面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,g取10m/s2,在兩小球的速度減小為零的過(guò)程中,下列判斷正確的是( 。
A.桿對(duì)小球A做負(fù)功
B.小球A的機(jī)械能守恒
C.桿對(duì)小球B做正功
D.小球B速度為零時(shí)距水平面的高度為0.15m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.一根粗細(xì)均勻且直徑為d、電阻率為ρ的長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn),現(xiàn)把它繞成了匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線(xiàn)圈,如圖所示.線(xiàn)圈放在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化,即B=kt(k為大于0的常數(shù)),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤纳贤驴矗?/td>
B.線(xiàn)圈的電阻大小為ρ$\frac{2n}{r}$
C.感應(yīng)電流的大小為$\frac{kπr1phrlxf^{2}}{8ρ}$
D.線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中有擴(kuò)張的趨勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.2015年7月23日美國(guó)航天局宣布,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)“另一個(gè)地球”--太陽(yáng)系外行星開(kāi)普勒452b.假設(shè)行星開(kāi)普勒452b繞恒星公轉(zhuǎn)周期為385天,它的體積是地球的5倍,其表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的2倍,它與恒星的距離和地球與太陽(yáng)的距離很接近,則行星開(kāi)普勒452b與地球的平均密度的比值及其中心恒星與太陽(yáng)的質(zhì)量的比值分別為( 。
A.$(\frac{8}{5}{)^{\frac{1}{3}}}$和$(\frac{365}{385}{)^2}$B.$(\frac{8}{5}{)^{\frac{1}{3}}}$和$(\frac{385}{365}{)^2}$C.$(\frac{5}{8}{)^{\frac{1}{3}}}$和$(\frac{365}{385}{)^2}$D.$(\frac{5}{8}{)^{\frac{1}{3}}}$和$(\frac{385}{365}{)^2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
(1)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的電池內(nèi)阻較小,實(shí)驗(yàn)器材除了被測(cè)電池,還有一電阻箱R,一只開(kāi)關(guān)S,若干導(dǎo)線(xiàn),內(nèi)阻Rg=30Ω、量程為1mA的電流表A,R0=2970Ω的定值電阻,阻值為2.00Ω的定值電阻R1,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖,圖中標(biāo)明相關(guān)器材和字母符號(hào).
(2)為了比較準(zhǔn)確地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,該小組的同學(xué)準(zhǔn)備用直線(xiàn)圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),圖象的縱坐標(biāo)表示電流表的示數(shù)$\frac{1}{I}$,橫坐標(biāo)表示的物理量是$\frac{1}{R}$.
(3)若作出的圖象與縱軸的截距為I0,圖象的斜率為k,則可求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=I0(Rg+R0),內(nèi)阻r=$\frac{Ek}{{R}_{g}+{R}_{0}}$-R
1(用物理量的符號(hào)表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.對(duì)下面各圖中的物體A進(jìn)行受力分析.

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同步練習(xí)冊(cè)答案