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19.甲、乙两物体分別做匀速圆周运动,如果它们转动的半径之比为1:5,线速度之比为3:2,则下列说法中正确的是(  )
A.甲、乙两物体的周期之比是2:15
B.甲、乙两物体的角速度之比是2:15
C.甲、乙两物体的转速之比是15:2
D.甲、乙两物体的向心加速度之比是9:20

分析 由v=ωr和ω=$\frac{2π}{T}$根据线速度和半径比例解得角速度和周期之比.

解答 解:AB、由v=ωr得:ω1:ω2=$\frac{{v}_{1}}{{r}_{1}}$:$\frac{{v}_{2}}{{r}_{2}}$=$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}:\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}$=$\frac{3}{2}×\frac{5}{1}$=$\frac{15}{2}$;
由ω=$\frac{2π}{T}$得:$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}=\frac{{ω}_{2}}{{ω}_{1}}$=$\frac{2}{15}$,故A正确,B错误.
C、转速:n=$\frac{ω}{2π}$,所以:$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{{ω}_{1}}{{ω}_{2}}=\frac{15}{2}$.故C正确;
D、根据公式:a=$\frac{{v}^{2}}{r}$,所以:$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{{v}_{1}^{2}}{{v}_{2}^{2}}•\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}=(\frac{3}{2})^{2}×\frac{5}{1}=\frac{45}{4}$.故D错误
故选:AC

点评 此题考查匀速圆周运动的描述,熟记几个公式v=ωr和ω=$\frac{2π}{T}$、a=$\frac{{v}^{2}}{r}$,掌握圆周运动中各物理量之间的关系即可正确求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,左端封闭,右端开口的均匀U型管中用水银封有一段长15cm的空气柱.左臂总长为25cm,右臂足够长.如果将管的开口变为竖直向下,求空气柱的长度.(设大气压为75cmHg)

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10.如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m的物体以速度υ从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为t.对于这一过程,下列判断正确的是(  )
A.斜面对物体的弹力的冲量为零B.物体受到的重力的冲量大小为mgt
C.物体受到的合力的冲量大小为零D.物体动量的变化量大小为mgsinθ•t

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7.某未密闭房间的空气温度与室外的相同,现对该室内空气缓慢加热,当室内空气温度高于室外空气温度时,以下说法不正确的是(  )
A.室内与室外空气的压强相同
B.室内空气分子的平均动能比室外的大
C.室内空气的密度比室外大
D.室内空气对室外空气做正功

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.在学校组织的趣味运动会上,科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏.如图所示,将一质量为0.2kg的钢球放在O点,用弹射装置将其弹出,其实沿着光滑的半环形轨道OA和AB运动,BC段为一段长为L=2.5m的粗糙平面,DEFG为接球槽.圆弧OA和AB的半径分别为R1=0.2m,R2=0.4m,小球与BC段的动摩擦因数为μ=0.6,C点离接球槽的高度为h=1.25m,水平距离为x=0.5m,接球槽足够大,求:
(1)要使钢球恰好不脱离圆轨道,钢球在A点的速度多大?
(2)(1)小题速度下运动到B,在B位置对半圆轨道的压力多大?
(3)这小球能否落进接球槽里?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图甲所示,质量m=3.0×10-3kg的“”形金属细杆竖直放置在两水银槽中,“”形框的细杆CD长l=0.20m,处于磁感应强度大小B1=0.1T、方向水平向右的匀强磁场中,CD部分处于水平位置且与B1方向垂直,有一匝数n=300匝,横截面积S=0.01m2的线圈通过开关K与两水银槽相连,线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的磁场中,其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示,t=0.22s时闭合开关S,经过很短时间线框跳起(细框跳起瞬间安培力远大于重力),起跳的最大高度h=0.20m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
A.0-0.10s内线圈中的感应电动势大小为30V
B.开关K闭合瞬间,CD中的电流方向由C到D
C.磁感应强度B2的方向竖直向下
D.开关K闭合到细框离开水银槽过程中,通过细杆CD的电荷量为0.03C

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.
(1)一段横截面积为S、长为L的直导线,将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,电流方向与磁场方向垂直.若导线内单位体积内有n个自由电子,电子电量为-e,形成电流的自由电子定向移动的速率均为v.试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力,推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式.
(2)带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动.已知电子质量为m,电荷量为-e.
a.电子绕氢原子核做匀速圆周运动,已知半径为r,氢原子核的电量为+e,静电力常量为k,则电子绕核转动的等效电流多大?
b.电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,则电子做圆周运动的等效电流多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.如图所示,倾角a=45°的斜面固定在水平地面上,在斜面顶端A点以初速度ν0水平抛出质量为m的小球,落在斜面上的B点,所用时间为t,末速度与水平方向夹角为θ.若让小球带正电q,在两种不同电场中将小球以同样的速度ν0水平抛出,第一次整个装置放在竖直向下的匀强电场中,小球在空中运动的时间为t1,末速度与水平方向夹角为θ1.第二次放在水平向左的匀强电场中,小球在空中运动的时间为t2,末速度与水平方向夹角为θ2,电场强度大小都为E=$\frac{mg}{q}$,g为重力加速度,不计空气阻力.则下列说法正确的是(  )
A.t2>t>t1
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C.θ=θ1>θ2
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1.如图所示,间距为L,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面,将ab棒在导轨上无初速度释放,当ab棒下滑到稳定状态时,速度为v,通过电阻R的电荷量为q,电阻R上消耗的功率为P.导轨和导体棒电阻不计.下列判断正确的是(  )
A.导体棒的a端比b端电势低
B.ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
C.ab棒由开始释放到达到稳定状态的过程中金属棒在导轨上发生的位移为$\frac{qR}{BL}$
D.若换成一根质量为原来2倍的导体棒,其他条件不变,则ab棒下滑到稳定状态时,电阻R消耗的功率将变为原来的2倍

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