12.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在粗糙的水平轉(zhuǎn)盤上,物體到轉(zhuǎn)盤軸的距離為r,物體與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速由0逐漸增大,直到物體恰好不滑離轉(zhuǎn)盤為止.求:
(1)轉(zhuǎn)盤的最大加速度;
(2)在整個過程中轉(zhuǎn)盤對小物塊所做的功.

分析 (1)在圓盤剛開始加速時,圓盤的加速度應等于物體的加速度,最大靜摩擦力充當物體的合外力;由牛頓第二定律可求得加速度;
(2)對全程由動能定理可求得轉(zhuǎn)盤對小物塊所做的功.

解答 解:在圓盤加速過程,物體有相同的加速度,且摩擦力為合外力;故達最大靜摩擦力時,加速度達最大;最大加速度為:
a=$\frac{μmg}{m}$=μg;
(2)當達到最大轉(zhuǎn)速度時,摩擦力充當向心力;則有:
μmg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
對全過程由動能定理可知:
W=$\frac{1}{2}$mv2;
聯(lián)立解得:W=$\frac{μmgr}{2}$
答:(1)轉(zhuǎn)盤的最大加速度為μg;
(2)整個過程中轉(zhuǎn)盤對小物塊所做的功為$\frac{μmgr}{2}$

點評 本題考查動能定理和牛頓第二定律的應用,要注意明確最大靜摩擦力充當向心力是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,起重機將重物吊運到高處的過程中經(jīng)過A、B兩點,重物的質(zhì)量m=500kg,A、B間的水平距離d=10m.重物自A點起,沿水平方向做vx=1.0m/s的勻速運動,同時沿豎直方向做初速度為零、加速度a=0.2m/s2的勻加速運動,忽略吊繩的質(zhì)量及空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)重物由A運動到B的時間;
(2)重物經(jīng)過B點時速度的大?
(3)由A到B的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊(可視為質(zhì)點)用水平細繩拉住后靜止在光滑斜面上,則木塊對斜面的壓力為$\frac{mg}{cosα}$.(斜面的傾角為α)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,軌道的寬L=0.5m.軌道左端接R=0.4Ω的電阻.軌道處于磁感應強度大小B=0.4T,方向豎直向下的勻強磁場中.導體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下,由靜止開始運動,導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直,導體棒的電阻r=0.1Ω,軌道電阻不計.求:
(1)導體棒的速度v=5.0m/s時,導體棒受到安培力的大小F
(2)導體棒能達到的最大速度大小vm和ab兩端電壓
(3)若ab與金屬導軌間的動摩擦因素為μ=0.4,ab棒的質(zhì)量m=0.1kg,g取10N/kg,求導體棒能達到的最大速度Vm

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某星球“一天”的時間是T=6h,用彈簧測力計在星球的“赤道”上比在“兩極”處測同一物體的重力時讀數(shù)小10%,設(shè)想該星球自轉(zhuǎn)的角速度加快,使赤道上的物體會自動飄起來,這時星球的“一天”是多少小時?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.內(nèi)壁光滑圓錐筒固定不動,其軸線豎直,如圖,兩質(zhì)量相同的小球A和B緊貼內(nèi)壁分別在圖示所在的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則( 。
A.A球的線速度必定大于B球的線速度
B.A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/td>
C.A球的角速度必定小于B球的角速度
D.A球的運動周期必定大于B球的運動周期

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.波長為λ=0.17μm的紫外線照射至金屬筒上能使其發(fā)射光電子.光電子在磁感應強度為B的勻強磁場中做最大半徑為r的勻速圓周運動時,已知Br=5.6×10-6t•m,光電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg、電荷量為e=1.6×10-19C,普朗克常量為h=6.63×10-34J•s,光束為c=3.0×108m/s.求:
(1)每個光電子的動能Ek
(2)金屬筒的逸出功W0

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.為測量一個遙控電動小車的額定功率,某研究小組進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.5kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖1安裝,并將整個裝置置于水平桌面上;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速啟動,達到最大速度一段時間后使用遙控關(guān)閉小車電源;
⑤待小車靜止時關(guān)閉打點計時器并取下紙帶.

圖2是打點計時器在紙帶上打下的部分點跡.已知紙帶左端與小車相連,相鄰兩計數(shù)間的距離如圖所示,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出,設(shè)小車在整個運動過程中所受的阻力恒定,分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)使用遙控關(guān)閉小車電源的時刻發(fā)生在EF兩相鄰的計數(shù)點對應的時刻之間(選填代表計數(shù)點的字母);
(2)關(guān)閉電源后電動小車加速度的大小為0.40m/s2;
(3)電動小車運動的最大速度為0.80m/s;
(4)電動小車的額定功率為0.16W.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,三條虛線表示某電場中的三個等勢面,其電勢分別為φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V.圖中實線AB是一個帶電粒子只受電場力作用下運動的軌跡則( 。
A.粒子帶負電,且一定是從A運動到B
B.粒子在A點的速度大于在B點的速度
C.粒子在A點的加速度大于在B點的加速度
D.粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能

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