【题目】如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块 (可视为质点).A和B距轴心O的距离分别为rA=R,rB=2R,且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm,两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是
A.B所受合力外力一直等于A所受合外力
B.A受到的摩擦力一直指向圆心
C.B受到的摩擦力先增大后减小
D.A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为
【答案】D
【解析】
A.A、B都做匀速圆周运动,合力提供向心力,根据牛顿第二定律得F合=mω2r,角速度ω相等,B的半径较大,所受合力较大。故A错误。
BC.最初圆盘转动角速度较小,A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小,可由A、B与盘面间静摩擦力提供,静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大,当B与盘面间静摩擦力达到最大值时(此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大),若继续增大转速,则B将有做离心趋势,而拉紧细线,使细线上出现张力,此时摩擦力不变;转速越大,细线上张力越大,使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大,当A与盘面间静摩擦力也达到最大时,AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心,后离开圆心,而B受到的摩擦力一直指向圆心,大小先变大后不变。故BC错误。
D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时,B将开始滑动,则根据牛顿第二定律得
对A:T-fm=mωm2r;对B:T+fm=mωm22r;解得最大角速度ωm=.故D正确。
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【题目】如图所示,半径为R的光滑绝缘圆轨道abcd竖直放置,处于垂直纸面的匀强磁场中。一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点),从圆轨道最高点a由静止释放,由于微小扰动,小球从圆轨道右侧滑下,刚好沿着轨道通过最低点c。若重力加速度大小为g,则
A. 磁感应强度的方向垂直纸面向里
B. 磁感应强度的大小为
C. 小球经过与圆心等高的b点时对轨道的压力大小为
D. 若小球从圆轨道左侧滑下,也能刚好沿着轨道通过最低点c
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【题目】某同学在做研究平抛运动规律的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a、b、c三点位置在运动轨迹上已标出,则:
(1)该实验中每一次应使小球从斜槽上_________位置无初速滑下,目的是保证________。
(2)小球平抛的初速度为___________m/s。
(3)小球开始作平抛的位置坐标:x=______cm,y=_______cm。
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【题目】有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示。则下列说法不正确的是( )
A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.c在4h内转过的圆心角是
C.b在相同时间内转过的弧长最长
D.d的运动周期有可能是23h
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【题目】如图所示,光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m,A点与轨道最低点的高度差h=0.8m,不计空气阻力,小物块可以看作质点,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)小物块运动到C点时速度的大小;
(2)小物块运动到C点时,对半圆型轨道压力的大小;
(3)若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D,求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。
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【题目】如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的圆弧轨道MNP,其形状为半径R=1.0 m的圆环剪去了左上角 120°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h=2.4 m。用质量m=0.4 kg的小物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放弹簧后物块沿粗糙水平桌面运动,从D飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆弧轨道。(不计空气阻力,g取10m/s2)求:
(1)小物块飞离D点时速度vD的大小;
(2)若圆弧轨道MNP光滑,小物块经过圆弧轨道最低点N时对圆弧轨道的压力FN的大小;
(3)若小物块m刚好能达到圆弧轨道最高点 M,整个运动过程中其克服摩擦力做的功为8J,则开始被压缩的弹簧的弹性势能Ep至少为多少焦耳?
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【题目】如图所示,长为L的绝缘细线一端系一质量为m、带电量为q的小球,另一端固定在定点O位置,置于电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中.拉直细线将小球自O点正下方由静止释放,小球向上摆动,最大偏角=60°,重力加速度为g,以下说法正确的是
A.小球带电量大小q=
B.小球从开始摆至最大摆角的过程中,机械能与电势能之和保持不变
C.小球到达最大摆角处时细线上的拉力为T= 2mg
D.小球在摆动过程中的最大速率
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【题目】如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知
A.三个等势面中,c的电势最低
B.带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C.带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大
D.带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
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【题目】2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片,为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料,冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外,它属于“矮星行”,表面温度很低,上面绝大多数物质只能是固态或液态,已知冥王星的质量远小于地球的质量,绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径。根据以上信息可以确定
A. 冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期
B. 冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度
C. 冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度
D. 冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度
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