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18.科幻电影《星际穿越》中描述了空间站中模拟地球上重力的装置.这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置,装置的外侧壁相当于“地板”.让环形实验装置绕O点旋转,能使“地板”上可视为质点的物体在地球表面处有同样的“重力”,已知地球表面重力加速度为g,装置的外半径为R,则旋转角速度应为(  )
A.$\sqrt{\frac{g}{R}}$B.$\sqrt{\frac{R}{g}}$C.2$\sqrt{\frac{g}{R}}$D.$\sqrt{\frac{2R}{g}}$

分析 根据题意,能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”,结合牛顿第二定律求出角速度的大小.

解答 解:根据牛顿第二定律得:mg=mRω2,解得ω=$\sqrt{\frac{g}{R}}$,故A正确,B、C、D错误.
故选:A

点评 解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.基础题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.在用双缝干涉测量光的波长的实验中,已知两缝间的距离为0.3mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.5m远的屏上,用测量头测出第1个亮条纹中心到第10个亮条纹中心的间距为27.00mm,求:
(1)这种单色光的波长;
(2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折射率为1.5,则这种光在增透膜中的波长是多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.测量小物块Q与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C?.重力加速度大小为g.实验步骤:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC?的高度h;
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C?的距离s.
(1)用实验中测量量表示:
(Ⅰ)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=mgR-$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$;
(Ⅱ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=$\frac{R}{L}$-$\frac{{s}^{2}}{4hL}$.
(2)回答下列问题:
(Ⅰ)实验步骤④⑤的目的是通过多次实验减小实验结果的误差;
(Ⅱ)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差外,其它问题可能是Q释放点偏低;或圆弧轨道存在摩擦;或B处衔接不平滑等.(写出一个可能的原因即可)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.在静电场中将一个带电量为q=-2×10-9C的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差Uab=1.0×104V,在此过程中,除电场力外,其他力做的功为W=6.0×10-5J,则该点电荷的动能(  )
A.增加了4.0×10-5JB.减少了4.0×10-5JC.增加了8.0×10-5JD.减少了8.0×10-5J

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图所示,AB和CD的半长径为R=1m的$\frac{1}{4}$圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放,若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1.(g取10m/s2)求:
(1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度;
(2)物体最终停下来的位置与B点的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,一质量为1kg的物块滑静止在水平面上的O点,现对物块施加一个与水平面成θ=53°角向下的恒力,物块以3m/s2的加速度向左运动,OP间距为2m,水平面与斜面在P点对接,物块到P点后滑上斜面,不计撞击带来的能量损失,物块滑上倾角为θ=53°角的斜面后推力大小不变,方向变成水平,物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.5,物块可视为质点,重力加加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)物块运动到P点时的速度和推力F的大小;
(2)物块在斜面上向上滑行的最大距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案,实验示意图如图所示,已知自不量力和加速度为g,但没有计时仪器.
(1)实验中需要的测量器材是刻度尺;
(2)用玩具手枪发射弹丸时应注意:枪杆要水平;
(3)实验中需要测量的量是(并在图中用字母标出)高度h,水平位移x;
(4)计算公式v0=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图,正对的平行板电容器一直与电源连接,现将上极板固定,下极板沿竖直方向向下平移一小段距离,下列说法正确的是(  )
A.电容器的电容增大B.电容器的电容减小
C.极板间的场强不变D.极板间的场强增大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,有两根相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻.在轨道平面内有一匀强磁场,磁场方向垂直轨道平面斜向上.导轨上有一平行于ce并与导轨垂直的金属杆ab,质量为m.在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,金属杆ab从底端ce由静止沿导轨向上运动,当速度达到最大值v后,撤去拉力F,求:(导轨足够长,导轨和金属杆的电阻均忽略不计,重力加速度为g)
(1)刚撤去外力F时金属杆所受安培力的大小与方向;
(2)磁场磁感应强度的大小;
(3)若最后ab杆又沿导轨匀速回到ce端,此时金属杆的速度为多大?

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