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19.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,最大静摩擦因数均为μ,已知A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴的距离均为R,C距离轴为2R,则当圆台旋转时不正确的是(  )
A.C物体的向心加速度最大B.B物体的摩擦力最小
C.当圆台转速增加时,C比B先滑动D.当圆台转速增加时,A比B先滑动

分析 A、B、C共轴转动,具有相同的角速度,根据半径的大小关系比较向心加速度的大小,结合f=mrω2比较摩擦力的大小.根据最大静摩擦力提供向心力,求出发生滑动时的临界角速度,从而进行判断.

解答 解:A、A、B、C的角速度大小相等,根据a=rω2知,C的半径最大,则C的向心加速度最大,故A正确.
B、A、B、C均靠静摩擦力提供向心力,对A,${f}_{A}=2mR{ω}^{2}$,${f}_{B}=mR{ω}^{2}$,${f}_{C}=m2R{ω}^{2}$,可知B物体的摩擦力最小,故B正确.
C、根据μmg=mRω2,发生滑动时的临界角速度$ω=\sqrt{\frac{μg}{R}}$,可知半径越大,临界角速度越小,当圆台转速增加时,则角速度增大,A、B同时滑动,C的半径最大,临界角速度最小,则C比B先滑动,故C正确,D错误.
本题选不正确的,故选:D.

点评 本题关键是建立滑块做圆周运动的模型,根据牛顿第二定律列式求解出一般表达式进行分析.

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.甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验.已知重力加速度为g.

(1)甲同学所设计的实验装置如图(甲)所示.其中A为一质量为M的长直木板,B为木板上放置的质量为m的物块,C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计.实验时用力将A从B的下方抽出,通过C的读数F1即可测出动摩擦因数.则该设计能测出A与B(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数,其表达式为$\frac{{F}_{1}}{mg}$.
(2)乙同学的设计如图(乙)所示.他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门,与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.实验时,多次改变砂桶中砂的质量,每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动,读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t.在坐标系中作出F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的图线如图(丙)所示,图线的斜率为k,与纵轴的截距为b,与横轴的截距为c.因乙同学不能测出小车质量,故该同学还应该测出的物理量为光电门A、B之间的距离x.根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为$\frac{2xb}{kg}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端与一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑,滑到高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,其它电阻可忽略,则(  )
A.整个过程中金属杆合外力的冲量大小为2mv0
B.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力做功之和为$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$
C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的电热为($\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-mgh)
D.金属杆两次通过斜面上同一位置时电阻R上热功率相同

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步.已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常数为G.试求:
(1)月球的质量M.
(2)如果在月球表面做平抛运动实验,物体抛出时离地面高度为h(h远小于R),水平位移为L,则物体抛出时的初速度是多少?

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14.将一端封闭的U形管A如右图所示,插入水银槽内,U形管内有一段水银柱将A和B两部分气体隔离开,各部分长度如图,已知大气压强P0=75cmHg,气温均为27℃,若仅对A气体加热,使A与B上部水银面相平,需使A气体温度升高多少度?

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4.按照我国月球探测活动计划,在第一步“绕月”工程圆满完成任务后,将开展第二步“落月”工程,预计在2013年前完成.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0.飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动,到达轨道的A点,点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动.下列判断正确的是(  )
A.飞船在轨道I上的运行速率v=$\sqrt{{g}_{0}R}$
B.飞船在A点点火变轨的瞬间,动能增加
C.飞船在A点的线速度大于在B点的线速度
D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为2π$\sqrt{\frac{R}{{g}_{0}}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.如图所示,一束白光从空气射入玻璃三棱镜中,经过三棱镜折射后出射光线射到屏上形成一条彩色光带--光谱.关于该实验现象的特点及由该实验现
象得到的结论,下列说法正确的是(  )
A.根据屏上的彩色光带可知,白光在经过三棱镜的折射过程中发生了色散
B.根据屏上的彩色光带可知,光带的最上端是红光
C.根据该图可知,红光通过三棱镜后的偏折程度比其它颜色的光要小
D.该实验现象说明,玻璃三棱镜材料对不同的色光的折射率都相同
E.根据该实验可以得出,在玻璃三棱镜材料中,不同颜色的光的传播速度都相同

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8.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读书为2N,滑轮摩擦不计,若轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3kg时,将会出现的情况是(g=10m/s2)(  )
A.A仍静止不动B.弹簧测力计的读数将变小
C.A对桌面的摩擦力不变D.A所受的合力将要变大

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9.甲、乙两物体同时、同向出发,两物体运动的速度图象如图,甲先加速后减速,乙一直匀速,出发时甲在乙的前方,x=1.5m处,两物体相遇而不相碰,求:
(1)两物体相遇时的时刻.
(2)在甲停止前,两物体的最远距离.

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