【题目】如图所示,甲、乙、丙三个物块放在旋转圆台上,动摩擦因数均为,甲的质量为2m,乙、丙质量均为m;甲、乙离轴为R,丙离轴为2R,物块随圆台一起旋转时,( )
A.丙物块的向心加速度最小 B.乙物块的静摩擦力最小
C.当圆台转速增加时,乙比甲先滑动 D.当圆台转速增加时,丙比甲先滑动
【答案】BD
【解析】三个物体都随圆台做匀速圆周运动,角速度相等,根据公式an=ω2r,分析向心加速度的大小,由牛顿第二定律分析三个物体所受的静摩擦力大小.根据离心运动产生的条件分析哪个物体先滑动.
解:A、三个物体都随圆台做匀速圆周运动,角速度相等,根据公式an=ω2r分析得知,向心加速度与半径成正比,则丙物的向心加速度最大.
B、物体随圆台做匀速圆周运动的过程中,由圆台的静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律得:三个物体所受的静摩擦力分别:f甲=2mω2R,f乙=mω2R,f丙=2mω2R,所以乙物的静摩擦力最小.
C、D当圆台转速增加时,三个物体受到的静摩擦力都增大,而三个物体的最大静摩擦力分别为:fm甲=2μmg,fm乙=μmg,fm丙=μmg,可见,当圆台转速增加时,丙的静摩擦力最先达到最大值,丙比甲先滑动,而甲、乙所受静摩擦力会同时达到最大,甲、乙会同时滑动.
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【题目】如图所示,两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,两个质量不等的球(从半径大的轨道下滑的小球质量大,设为大球,另一个为小球,且均可视为质点)分别自轨道左端由静止开始滑下,在各自轨迹的最低点时,下列说法正确的是( )
A.大球的速度可能小于小球的速度
B.大球的动能可能小于小球的动能
C.大球的向心加速度等于小球的向心加速度
D.大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力
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【题目】在“用圆锥摆实验验证向心力公式"的实验中,AB为竖直转轴,细绳一端系在A点,另一端与小球C相连,如图所示.当转轴转动时,C球在水平面内做匀速圆周运动.实验步骤如下:
①测量AC间细绳长度l;②使AB轴转动,并带动C球在水平面内做匀速圆周运动;
③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T,并标出C球球心在AB轴上的投影点D,测出AD间距为S;④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F.;
⑤算出C球所受的合力F;
⑥验证向心力公式.
(I )在上述实验中还需要测量的物理量有哪些________
A. C球的直径 B.C球的质量 C. C球转动的角速度D.当地的重力加速度g
(II)为了验证向心力公式正确.请用已知的物理量和第(I)题中你所选择的物理量表示出AD间距S=____.
(III)这一实验方法简单易行.但是有几个因素可能会影响实验的成功,请写出一条: ______
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【题目】有一玩具汽车绝缘上表面固定一个带负电物块,它们的总质量m=0.5kg,物块带电量q= -5.0×10-5C。现把玩具汽车放置在如图所示的水平直轨道A点,BC由光滑管道弯曲而成的半圆轨道,玩具汽车在光滑管道中能自由运动,整个轨道所处空间存在竖直向下的匀强电场,其电场强度大小E=6.0×l04N/c。玩具汽车在水平直轨道运动时阻力恒为Ff=0.5N,通电后玩具汽车以恒定功率P=l0w行驶,通电1.0s自动断电,断电后玩具汽车能以一定的速度从B点进入半圆轨道。已知AB间距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽车可看成质点,整个运动过程物块带电量不变)。
【1】若半圆轨道半径R=0.4m,玩具汽车进入管道中B点时对管道的压力多大?
【2】当半圆轨道半径R满足什么条件时,玩具汽车能再次回到A点?(
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【题目】如图所示,光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中,一个质量为m,电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放,结果小球运动到B点时速度刚好为零,OB与水平方向的夹角为,则下列说法正确的是( )
A. 小球重力与电场力的关系是
B. 小球在B点时,对圆弧的压力为2qE
C. 小球在A点和B点的加速度大小相等
D. 如果小球带负电,从A点由静止释放后,也能沿AB圆弧而运动
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【题目】某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点, P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。(g=10m/s2,不计空气阻力)
(1)在本实验中,产生误差的可能原因有:______________。
A.小球每次从斜槽滑下的初始位置不同
B.小球与斜槽之间有摩擦
C.安装斜槽时其末端不水平
D.小球运动时与竖直板上的白纸有摩擦
(2)利用图2中平抛轨迹及P1、P2和P3三点,求出小球从P1运动到P2所用的时间为___________s,小球抛出后的水平速度大小为___________m/s。(两题计算结果保留两位有效数字)
(3)小球运动到P2点时速度大小为___________m/s。(两题计算结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,不计杆与导轨之间的摩擦。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计。则此过程
A. 杆的速度最大值为
B. 流过电阻R的电量为
C. 恒力F做的功等于回路中产生的焦耳热
D. 恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
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【题目】两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则错误的是()
A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的高
C. c点的电场强度比d点的大 D. c点的电势比d点的低
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【题目】如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
B.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒
C.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒
D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动
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