【题目】如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO′转动.三个物体与圆盘间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.当圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,则对于这个过程,下列说法正确的是( )
A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力
B. B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变,A物体所受的静摩擦力先增大后减小再增大
C. 当时整体会发生滑动
D. 当 时,在ω增大的过程中B、C间的拉力不断增大
【答案】BCD
【解析】当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由F=mω2r,由于C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时μ2mg=2m2r,解得: ,当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度最大,A的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,对C可得:T+μ2mg=2m2r,对AB整体可得:T=2μmg,解得: ,当 时整体会发生滑动,故A错误,BC正确;当 ,C摩擦力沿着半径向里,且没有出现滑动,故在ω增大的过程中,由于向心力F=T+f不断增大,故BC间的拉力不断增大,故D正确.故选BCD.
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【题目】在方向竖直向下、磁感应强度B=5T的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距L=1m,质量m1=2kg,电阻R=1Ω的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,轨道端点M、P间接有一直流电源,电动势E=36V。导体棒ab通过滑轮提升质量m2=8kg的重物,不计电源内阻,不计导轨电阻,不计滑轮轴处的摩擦,g=10m/s2
(1)简述此电动机的能量转化情况;
(2)当ab棒速度为v=2m/s时,求通过棒的电流I的大小;
(3)当ab棒速度为v=2m/s时,求通过棒的加速度a的大小;
(4)棒最终匀速运动的速度vmax。
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【题目】某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能,将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定,右端与一个小球A接触但不栓接。调整左端位置并固定,使弹簧处于原长时,小球位于桌子边缘O点以内。现向左推小球至C点后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面的P点。
(1)现测得桌面边缘O点到P点的竖直高度为h,水平距离为x,小球A的质量为,重力加速度的大小为g,则:小球A在C点时弹簧的弹性势能=______(填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示);
(2)该同学用这套实验装置继续验证碰撞时动量是否守恒,如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为(<)的小球B,仍然将A球推至C点后有静止释放,A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点,测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、;
①若两球碰撞前后的动量守恒,则应该满足表达式_____________________;
②若碰撞为弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为____________________。
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【题目】氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为,氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的粒子中,能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )
A. 54.4 eV(光子) B. 50.4 eV(光子)
C. 48.4 eV(电子) D. 42.8 eV(光子)
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【题目】一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30o,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜,画出光路图并求射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况).
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【题目】如图所示,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出。
(1)若击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;
(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?(g=10m/s2)
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【题目】如图所示,竖直放置的轻弹簧劲度系数为k,下端固定在水平面上,上端与质量为m可视为质点的小球相连,开始时弹簧处于原长。现将小球从弹簧上端由静止开始释放,在竖直方向上作简谐运动,其周期为。已知重力加速度为g,不计弹簧质量和一切阻力,取竖直向下为正,开始运动时刻为0时刻,求:
(1)小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A;
(2)小球简谐运动位移随时间变化的表达式;
(3)小球运动到最低点时弹簧的弹力。
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【题目】如图所示,在一个足够宽的槽中盛有折射率为的液体,中部扣着一个圆锥形透明罩(罩壁极薄)ADB,罩顶角∠ADB=30,高DC=0.2m,罩内为空气,整个罩子没在液体中。槽底AB的中点C处有一点光源,点光源发出的光经折射进入液体后,再从液体上表面射出。不考虑光线在透明罩内部的反射.
求液体表面有光射出的面积(结果保留三位有效数字)。
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【题目】用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则
A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流
B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用
C.此时圆环的加速度
D.如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度
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