【題目】如圖所示,圓盤可繞過圓心O的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,物體P放在圓盤上,一輕質(zhì)彈簧一端連接物體P,另一端固定在豎直軸上。已知物體的質(zhì)量m=0.5 kg,彈簧的自然長度l0=10 cm,勁度系數(shù)k=75 N/m,物體與圓盤表面的動摩擦因數(shù)μ=0.8,P可看作質(zhì)點(diǎn),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g10 m/s2。當(dāng)圓盤以角速度轉(zhuǎn)動時,P與圓盤相對靜止,彈簧恰處于原長位置。求:

1)此時P對圓盤的作用力都有哪些,各為多大

2)為使P與圓盤保持相對靜止,彈簧長度的取值范圍多大?(假設(shè)彈簧均未超出彈性限度)

【答案】1)靜摩擦力大小為2.5 N;對圓盤的壓力大小為5N223 cm

【解析】(1)P受力如圖,

P的角速度與圓盤的角速度相同,靜摩擦力Ff提供P的向心力,P的運(yùn)動半徑r=l0=0.1m,則Ff=mω2r=2.5N

N=mg=5N

根據(jù)牛頓第三定律,物體P對圓盤的靜摩擦力大小為2.5 N;對圓盤的壓力大小為5N;

(2)當(dāng)彈簧長度最短時,彈簧處于壓縮狀態(tài),P受到指向圓心的最大靜摩擦力,設(shè)此時彈簧的壓縮量為x1,滿足

Fm=μmg

Fm-kx1=mω2(l0-x1)

代入數(shù)據(jù)解得:x1=3cm,對應(yīng)彈簧的長度為l1=l0-x1=7cm ;

當(dāng)彈簧長度最長時,彈簧處于伸長狀態(tài),P受到背向圓心的最大靜摩擦力,設(shè)此時彈簧的伸長量為x2,滿足

kx2-Fm=mω2(l0+x2)

代入數(shù)據(jù)解得:x1=13 cm,對應(yīng)彈簧的長度為l1=l0+x2=23 cm

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物體中,機(jī)械能守恒的是( )
A.被平拋出去的物體(空氣阻力不能忽略)
B.被勻速吊起的集裝箱
C.物體以 的加速度豎直向上做減速運(yùn)動
D.光滑曲面上自由運(yùn)動的物體

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【題目】重核受到其他粒子轟擊時分裂成________________中等質(zhì)量的核的過程稱為________.裂變過程中放出________并釋放大量________.

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【題目】如圖所示,一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與小球A相連,定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O'點(diǎn),細(xì)線與豎直方向夾角為α,則( 。

A. 如果將物體B在地板上向右移動一點(diǎn),α角將增大

B. 如果將物體B在地板上向右移動一點(diǎn),地面對B的支持力將減小

C. 減小小球A的質(zhì)量,α角一定增大

D. 懸掛定滑輪的細(xì)線的拉力一定大于小球A的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從某高度處以v0=15m/s的初速度水平拋出一物體,經(jīng)時間t=2s落地,g取10m/s2 , 求:
①物體拋出時的高度y和物體拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離x;
②物體落地時的速度大小v.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個簡單的閉合電路由內(nèi)外兩部分電路構(gòu)成,已知內(nèi)電路的電源是一個化學(xué)電池,電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層,反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處,在這兩個地方,電勢會沿電流方向躍升,這樣整個閉合電路的電勢高低變化情況如圖所示,圖中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢的高低,D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn).若增大外電路電阻R , 則下列說法正確的是( 。
A.A與D、CB高度差的總和將變大
B.C、D兩點(diǎn)的高度差將變大
C.AB兩點(diǎn)的高度差將變大
D.正電荷從B處經(jīng)C、D移至A處,非靜電力做功減小了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一男孩站在小車上,并和木箱一起在光滑的水平冰面上向右勻速運(yùn)動,木箱與小車挨得很近.現(xiàn)男孩用力向右迅速推開木箱.在男孩推開木箱的過程中,下列說法正確的是(  )

A. 木箱的動量增量等于男孩動量的減少量

B. 男孩對木箱推力的沖量大小等于木箱對男孩推力的沖量

C. 男孩推開木箱后,男孩和小車的速度可能變?yōu)榱?/span>

D. 對于小車、男孩和木箱組成的系統(tǒng),推開木箱前后的總動能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體P放在粗糙水平地面上,勁度系數(shù)k=300N/m的輕彈簧左端固定在豎直墻壁上,右端固定在質(zhì)量為m=1kg的物體P上,彈簧水平,如圖所示。開始t=0時彈簧為原長,P從此刻開始受到與地面成θ=37°的拉力F作用而向右做加速度a=1m/s2的勻加速運(yùn)動,某時刻t=t0F=10N,彈簧彈力FT=6N,取sin37°=06、cos37°=08,重力加速度g=10 m/s2。求:

1t=t0P的速度;

2)物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi),而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場方向進(jìn)入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當(dāng)粒子從C點(diǎn)(圖中未畫出C點(diǎn))穿出磁場時速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時的速度方向一致,(帶電粒子重力不計)求:

(l)粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場時的速度v;

(2)電場強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ;

(3)粒子在電、磁場中運(yùn)動的總時間。

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