14．如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平平板上，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平板繞中心軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度ω在多大范圍內(nèi)，物體會(huì)與平板處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)？（g取10m/s2）．

分析 當(dāng)M所受的最大靜摩擦力沿半徑方向向外時(shí)，角速度最小，當(dāng)M所受的最大靜摩擦力沿半徑向內(nèi)時(shí)，角速度最大，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度的范圍．

解答 解：當(dāng)最大靜摩擦力沿徑向向外時(shí)：由牛二知：
mg-Fsm=Mω2r
解得：ω=$\frac{5\sqrt{3}}{3}$rad/s
當(dāng)最大靜摩擦力沿徑向向里時(shí)：由牛二知：
Mg+Fsm=Mω’2r
解得：ω’=$\frac{5\sqrt{15}}{3}$rad/s
答：角速度ω在$\frac{5\sqrt{3}}{3}$rad/s＜ω＜=$\frac{5\sqrt{15}}{3}$rad/s的范圍，m會(huì)處于相對(duì)靜止．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵搞清圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，抓住臨界狀態(tài)，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖所示，遙控賽車(chē)比賽中的一個(gè)規(guī)定項(xiàng)目是“飛躍壕溝”，比賽要求是：賽車(chē)從起點(diǎn)出發(fā)，沿水平直軌道運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)飛出后越過(guò)“壕溝”，落在平臺(tái)EF段．已知賽車(chē)的額定功率P=12.0W，賽車(chē)的質(zhì)量m=1.0kg，在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N，B、E兩點(diǎn)的高度差h=1.25m，BE的水平距離x=1.5m．賽車(chē)車(chē)長(zhǎng)不計(jì)，空氣阻力不計(jì)．g取10m/s2．
（1）若賽車(chē)在水平直軌道上能達(dá)到最大速度，求最大速度vm的大�。�
（2）要使賽車(chē)越過(guò)壕溝，求賽車(chē)在B點(diǎn)速度至少多大；若該速度是賽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最大速度，求賽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）若比賽中賽車(chē)以額定功率運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度vA=1m/s，求賽車(chē)在A(yíng)點(diǎn)時(shí)加速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，是用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．圖甲中a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置．圖（乙）中在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連．測(cè)得滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．將滑塊在圖示位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為△t1、△t2．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板寬度，測(cè)量結(jié)果如圖（丙）所示，則讀數(shù)為1.015cm．
（2）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門(mén)中心之間的距離為L(zhǎng)，本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracolu4hxc{△{t}_{2}}$）2=mgL+$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fraczpztyck{△{t}_{1}}$）2（用題目中給定的字母表示）．
（3）若測(cè)得的系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量，請(qǐng)分析可能的原因氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)偏高．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖甲所示，絕緣輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的O點(diǎn)，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量q=6×10-7C，在圖示坐標(biāo)中，電場(chǎng)方向沿豎直方向，坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為零．當(dāng)小球以2m/s的速率繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩上的拉力剛好為零．在小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，軌跡上每點(diǎn)的電勢(shì)φ隨縱坐標(biāo)y的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2．則下列判斷正確的是（　　）
A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為3.2×106v/m
B．小球重力勢(shì)能增加最多的過(guò)程中，電勢(shì)能減少了0.024J
C．小球做順時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)
D．小球所受的洛倫茲力的大小為0.03N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．如圖所示，小球和光滑斜面接觸，懸線(xiàn)處于豎直方向．如果突然將懸線(xiàn)剪斷，則剪斷懸線(xiàn)前后，水平地面對(duì)斜面體的支持力和摩擦力的變化情況是（　�。�
A．支持力變大，摩擦力不變B．支持力變小，摩擦力變大
C．支持力變大，摩擦力也變大D．支持力變小，摩擦力可能變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)探究“外力做功與小車(chē)動(dòng)能變化的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)?yán)剿杰壍赖腛位置由靜止釋放，在小車(chē)從O位置運(yùn)動(dòng)到A位置過(guò)程中，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到了彈簧彈力與小車(chē)位移的關(guān)系圖線(xiàn)如圖（b）所示，還得到了小車(chē)在A(yíng)位置的速度大小vA；另外用電子秤測(cè)得小車(chē)（ 含位移傳感器發(fā)射器）的總質(zhì)量m．
回答下列問(wèn)題：
（1）由圖（b）可知中圖（a）中A位置到力傳感器的距離大于（填“小于”、“等于”或“大于”）彈簧原長(zhǎng)；
（2）在小車(chē)從O位置運(yùn)動(dòng)到A位置過(guò)程中彈簧對(duì)小車(chē)所做的功W=$\frac{1}{2}$（F0+FA）sA，小車(chē)的動(dòng)能改變量△Ek=$\frac{1}{2}$mvA2；（表達(dá)式用題中已知物理量的符號(hào)表示）
（3）甲同學(xué)在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，還補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn)：將彈簧從小車(chē)上卸下，給小車(chē)一初速度，讓小車(chē)從軌道右端向左端運(yùn)動(dòng)，利用位移傳感器和計(jì)算機(jī)得到小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖（c）所示，則他要探究關(guān)系式（F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$）sA=mvA2是否成立；（關(guān)系式用題中已知物理量的符號(hào)表示）
（4）乙同學(xué)反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提出了自己的方案：在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，小車(chē)不連接彈簧，將圖（a）中軌道右（填“左”或“右”）端墊高至合適位置，讓小車(chē)在軌道上獲得一初速度 開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)到的小車(chē)位移時(shí)間圖線(xiàn)是直線(xiàn)，即表明軌道傾角調(diào)整到位，再實(shí)施題中所述實(shí)驗(yàn)步驟，而無(wú)需做甲同學(xué)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止于光滑水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊以速率v0從左端滑上木板，滑塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)滑塊到木板最右端時(shí)兩者恰能一起勻速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）木板的長(zhǎng)度L；
（2）滑塊在木板上滑行的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

3．在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示．

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足M＞＞m時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力．
②某一組同學(xué)先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是B．
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
③另外一組同學(xué)保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象如圖2所示，其原因是：沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖，正方形線(xiàn)框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電容器的電容為C，正方形線(xiàn)框的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)以變化率k均勻減弱的過(guò)程中（　�。�
A．線(xiàn)框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kL2B．電壓表的讀數(shù)為0.5kL2
C．a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)D．電容器所帶的電荷量為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案