14．滑塊a質(zhì)量為5m，滑塊b質(zhì)量為m，一根水平直桿穿過兩個滑塊，如圖所示．直桿可繞豎直軸OO′在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，滑塊a距轉(zhuǎn)軸R．滑塊b距轉(zhuǎn)軸2R．兩滑塊用輕繩連接，最初輕繩伸直但并無張力．滑塊與直桿間的最大靜摩擦力為滑塊重力的k倍，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g．如果直桿從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示其轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（　�。�
A．輕繩張緊前a、b所受的摩擦力始終相等
B．如果去掉輕繩，b比a先開始滑動
C．輕繩剛開始張緊時，滑塊a受到的摩擦力大小為2.5kmg
D．當(dāng)$ω=\sqrt{\frac{kg}{R}}$時，a所受摩擦力的大小為0

分析 抓住a、b的角速度相等，在輕繩張緊前，靠靜摩擦力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律得出摩擦力的關(guān)系．根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合最大靜摩擦力求出發(fā)生相對滑動的臨界角速度，從而確定a、b哪一個先開始滑動．

解答 解：A、輕繩張緊前，a、b均靠靜摩擦力提供向心力，根據(jù)f=mrω2知，角速度相等，a、b的半徑之比為1：2，質(zhì)量之比為5：1，則摩擦力之比為5：2，故A錯誤．
B、根據(jù)kmg=mrω2得，發(fā)生相對滑動的臨界角速度$ω=\sqrt{\frac{kg}{r}}$，因為b轉(zhuǎn)動的半徑較大，則b的臨界角速度較小，可知如果去掉輕繩，b比a先開始滑動，故B正確．
C、輕繩剛開始張緊時，b剛好達(dá)到最大靜摩擦力，根據(jù)kmg=m•2Rω2，解得：$ω=\sqrt{\frac{kg}{2R}}$，此時滑塊a所受的摩擦力f=5m•R•ω2=2.5kmg，故C正確．
D、當(dāng)$ω=\sqrt{\frac{kg}{R}}$時，對b，有：T+kmg=m•2Rω2，解得：T=kmg，對a，有：T+f=5m•Rω2，解得：f=4kmg，故D錯誤．
故選：BC．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道a、b做圓周運(yùn)動向心力的來源，抓住臨界情況，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，知道a、b的角速度相等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．“東風(fēng)一41”洲際彈道導(dǎo)彈，是目前我國對外公布的最先進(jìn)的戰(zhàn)略核導(dǎo)彈之一．洲際彈道導(dǎo)彈主要在大氣層外沿著橢圓軌道作來軌道飛行，軌道半徑長軸的長度約為0.5倍～1倍地球半徑，亞軌道飛行與軌道習(xí)行的最大區(qū)別在于亞軌道不能環(huán)繞地球一周．如圖為“東風(fēng)-41”發(fā)射攻擊示意圖，導(dǎo)彈從地面上A點(diǎn)以速度v0發(fā)射，在地球引力作用下，沿橢圓軌道飛行，擊中地面上的目標(biāo)B．C為橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為H．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，不考慮空氣阻力，則導(dǎo)彈（　�。�
A．在C點(diǎn)時的加速度值為$\frac{g{R}^{2}}{（R+H）^{2}}$
B．在C點(diǎn)時的速率為R$\sqrt{\frac{g}{R+H}}$
C．到達(dá)B點(diǎn)時的速率為v0
D．從C到B的過程中引力的功率先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖，天然放射性元素放出的射線通過電場后分成三束，則（　�。�
A．①電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波
B．②貫穿本領(lǐng)最弱，用一張白紙就可以把它擋住
C．原子核放出一個①粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)多1個
D．原子核放出一個③粒子后，質(zhì)子數(shù)比原來少4，中子數(shù)比原來少2個

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．某一物理興趣小組，自行設(shè)計了一研究平拋運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗，如圖所示，O點(diǎn)是小球平拋運(yùn)動的初始位置；在O點(diǎn)左邊有一個頻閃水平平行光源，閃光頻率為f；在拋出點(diǎn)的正前方，豎直放置一塊毛玻璃，在小球拋出時平行光源開始閃光．當(dāng)平行光源閃光時，在毛玻璃上有小球的一個投影點(diǎn)．已知圖中O點(diǎn)與毛玻璃水平距離L，測得第一、二個投影點(diǎn)之間的距離為y，取重力加速度g．則小球第二、三個投影點(diǎn)之間的距離為3y；如果小球以v0拋出時，恰好能落在毛玻璃的底端，能觀察到$\frac{Lf}{{v}_{0}}+1$次投影．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．a(chǎn)、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)斜射入空氣時，其折射光束如圖所示．用a、b兩束光（　　）
A．射入同一介質(zhì)，在介質(zhì)中a光的波長比b光的小
B．從同一介質(zhì)射入空氣發(fā)生全反射，a光的臨界角比b光的大
C．照射同一雙縫干涉實(shí)驗裝置，a光的干涉條紋間距比b光的大
D．照射同一金屬板，b光照射時恰能逸出光電子，a光照射時也能逸出光電子

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”．假設(shè)一個“N磁單極子”形成的磁場如圖所示，將一個半徑為r、質(zhì)量為m的超導(dǎo)體圓環(huán)水平放置在該磁單極子的正上方，圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與圓環(huán)相切的磁感線與豎直方向的夾角為30°，重力加速度大小為g，若圓環(huán)恰好在該位置懸浮，則圓環(huán)中電流的大小為（　�。�
A．$\frac{mg}{2πrB}$B．$\frac{mg}{πrB}$C．$\frac{\sqrt{3}mg}{2πrB}$D．$\frac{\sqrt{3}mg}{πrB}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．小南同學(xué)在老師做了“探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件”實(shí)驗后，對實(shí)驗用的線圈產(chǎn)生了興趣，想知道繞線圈所用銅絲的長度．他上網(wǎng)查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m，測算出銅絲（不含外面的絕緣漆層）的橫截面積為5×10-8m2，而后想用伏安法測出該線圈的電阻，從而計算得到銅絲的長度．

（1）先用多用電表粗測線圈的電阻，選擇開關(guān)的位置和測量時表盤指針的位置如圖甲所示，則該線圈的阻值大約為65Ω；
（2）再進(jìn)一步測量線圈的電阻，實(shí)驗室提供了10V學(xué)生電源，“5Ω，3A”的滑動變阻器，量程0-0.6A-3.0A雙量程電流表，量程0-3V-15V雙量程電壓表，導(dǎo)線若干．小南同學(xué)按步驟連接好電路后進(jìn)行測量，他將滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端，安培表指針從如圖乙位置變化到圖丙位置所示，請讀出圖乙的示數(shù)為0.16A，試分析小南此次實(shí)驗選

用的電路為圖中電路圖①．（填①或②）

（3）小南選擇合適的電路圖后得到了多組數(shù)據(jù)，并將點(diǎn)跡描繪在圖丁的I-U坐標(biāo)系中，請在圖中描繪出線圈的伏安特性曲線，并求得該線圈導(dǎo)線的長度為179.4m．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．2015年12月8日鳳凰網(wǎng)汽車消息，國產(chǎn)全新A4L車定型，2016年上市．汽車制造廠測試新型汽車在的性能，得到其加速度和車速倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．如果該型汽車質(zhì)量為1.5×103kg，由靜止開始沿平直公路運(yùn)動，行駛過程中則下列說法正確的是（　�。�
A．汽車勻加速所需時間為30s
B．汽車的額定輸出功率為5.625×105W
C．汽車所受阻力為2.5×104N
D．汽車在車速為 10m/s時，功率為1.875×104W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．下列說法中正確的是（　�。�
A．在公式F=ma中，F(xiàn)、m、a三個量可以取不同單位制中的單位
B．作用力與反作用力等大、反向、共線，所以對其作用的某一物體作用效果可抵消
C．牛頓運(yùn)動定律是自然界最普遍的規(guī)律，因此可以用來精確描述高速運(yùn)動電子（接近光速）的運(yùn)動情況
D．慣性和慣性定律不同，慣性是物體本身的固有屬性，是無條件的，而慣性定律是在一定條件下物體運(yùn)動所遵循的規(guī)律

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