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10.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ(可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力相等),A质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴距离为2R,则当圆台旋转时,若A、B、C均没有滑动,则(  )
A.C的向心加速度最大B.B的摩擦力最小
C.当圆台转速增大时,B比A先滑动D.圆台转速增大时,C比B先滑动

分析 物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,根据向心加速度公式分析加速度大小;根据静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.

解答 解:A、物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,有a=ω2r,由于C物体的转动半径最大,故加速度最大,故A正确;
B、物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
f=mω2r,故B的摩擦力最小,故B正确;
C、D、物体恰好滑动时,静摩擦力达到最大,有
μmg=mω2r
解得:
ω=$\sqrt{\frac{μg}{r}}$,即转动半径最大的最容易滑动,故物体C先滑动,然后物体A、B一起滑动,故C错误,D正确;
故选:ABD.

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,注意明确解题的关键在于三个物体的角速度均相同.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.“跳楼机”是一项比较刺激的娱乐项目,深受年轻人的喜爱.已知一“跳楼机”能同时搭乘10人,“跳楼机”启动后能使游客升至76m高度处,关闭电源让其由静止自由下落,当离地面的高度为28m时,开启电源使其在外力的作用下做匀减速直线运动,在游客刚好与地面接触的瞬间速度减为零,假设每个游客的质量为50kg,“跳楼机”座椅(共10个)的总质量近似等于10个游客的总质量,重力加速度g=10m/s2,则(  )
A.当座椅落到离地面高度为40 m的位置时,游客对座位的压力大于500 N
B.当座椅落到离地面高度为40 m的位置时,游客处于完全失重状态
C.当座椅落到离地面高度为15 m的位置时,一个游客对座位的压力约为500 N
D.当座椅落到离地面高度为15 m的位置时,“跳楼机”对每个座椅的平均制动力约为2.7×103N

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图(a)所示为某同学“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的电路实物图,电流从接线柱A流入螺线管,从接线柱B流出螺线管.

(1)实验操作正确,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度B的分布如图(b)中的图线1,从图中可以看出,螺线管中部的磁感应强度特点是匀强磁场.
(2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成,其右侧还有一个接线柱C.为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱A、B、C相连,他接着做了以下探究性实验:保持其它条件不变,仅使电流从接线柱A流入,从接线柱C流出螺线管,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图(b)中的图线2,且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感强度的一半值略大些.保持其它条件不变,仅使电流从接线柱C流入,从接线柱B流出螺线管,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似,请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图(c)中的丙(选填“甲”、“乙”或“丙”).
(3)该同学通过理论分析,认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半,而实际测量结果却存在差异,最可能的原因是第2次实验与第1次相比,线圈匝数少了一半,线圈电阻减小,通过的电流变大.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,矩形线圈 abcd 在匀强磁场中可以分别绕轴P1和P2和P3以相同的角速度匀速转动,当线圈平面与磁感线平行时(  )
A.线圈绕P1、P2、P3转动时电动势相同
B.线圈绕P1、P2、P3转动时的磁通量相同
C.线圈绕P1、P2、P3转动时电流的方向相同,都是a→d→c→b
D.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力等于绕P2和P3转动时dc边受到的安培力

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,在置于匀强磁场中的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动,已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为l,ac间电阻为R,导体杆电阻为r,其他部分的电阻忽略不计,则(  )
A.PQ两点间的电压为BLvB.通过电阻R的感应电流为$\frac{Blv}{R+r}$
C.通过电阻R的电流方向是由a向cD.通过PQ杆中的电流方向是由P向Q

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

15.理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=$\frac{1}{2}$kx2 (式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:
①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧的伸长量为d.
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验:将弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直的墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.

(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量,这个物理量是弹簧的劲度系数k;请用m、d、g表示所示的物理量k=$\frac{mg}{d}$.
(2)如果Ep=$\frac{1}{2}$kx2 成立,那么:
A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=$\sqrt{2dH}$;
B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=L$\sqrt{\frac{d}{2h}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.如图所示,在光滑绝缘水平面放置一带正电的长直细棒,其周围产生垂直于带电细棒的辐射状电场,场强大小E与距细棒的垂直距离r成反比,即E=$\frac{k}{r}$(k为未知数),在带电长直细棒右侧,有一长为L的绝缘细线连接了两个质量均为m的带电小球A和B,小球A、B所带电荷量分别为+q和+4q,A球距直棒的距离也为L,两个球在外力F=2mg的作用下处于静止状态.不计两小球之间的静电力作用.

(1)求k的值;
(2)若撤去外力F,求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.爱因斯坦认为,光的产生、传播和吸收时都是一份一份的,据此提出了著名的光子说理论,光子说认为一个在真空中波长为λ的光子,其能量E为(h为普朗克常量,c为真空中的光速)(  )
A.B.$\frac{h}{λ}$C.$\frac{hc}{λ}$D.$\frac{hλ}{c}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.下列说法正确的是(  )
A.甲物体温度比乙物体温度高,则甲物体的分子平均速率比乙物体的大
B.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小,分子势能不断增大
C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,且温度越高,扩散进行得越快
E.热可能从低温物体传递到高温物体

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