【題目】如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=1.0kg的物體,靜止在水平板上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為L=0.2m，并知M與水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線以角速度ω轉(zhuǎn)動，為使m處于靜止?fàn)顟B(tài)。角速度ω應(yīng)取何值?

【答案】rad/s≤ω≤5rad/s

【解析】

設(shè)此平面角速度ω的最小值為ω1，此時M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向外，則由牛頓第二定律得T-fmax=Mω12L，
又T=mg
聯(lián)立得 mg-fmax=Mω12L，
將m=0.3kg，fmax=2N，M=1kg，L=0.2m代入解得ω1=rad/s
設(shè)此平面角速度ω的最大值為ω2，此時M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向里，則由牛頓第二定律得T+fmax=Mω22L，
又T=mg
代入解得ω2=5rad/s
故為使m處于靜止?fàn)顟B(tài)，角速度ω的何值范圍為：rad/s≤ω≤5rad/s．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用共點(diǎn)力平衡的原理來探究共點(diǎn)力的合成是否遵守平行四邊形定則，他將三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）的一端系在一起，用三條細(xì)繩分別連結(jié)橡皮筋的另一端，按圖示方式把重物豎直吊起。在實(shí)驗(yàn)中，可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力的大小，并通過三條細(xì)繩的方向確定三個拉力的方向，從而探究其中任意兩個拉力的合力是否與第三個力等大反向。

(1)在實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是 ___（填正確答案標(biāo)號）

A. 實(shí)驗(yàn)過程中需要測量三條橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長

B. 以OA、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，其對角線一定與OC在一條直線上

C. 多次實(shí)驗(yàn)中可改變OA、OB的夾角或改變重物質(zhì)量，但結(jié)點(diǎn)O位置不能改變

D. 每次實(shí)驗(yàn)均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點(diǎn)的位置

(2)為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng) _______（填“大”或“小”）的橡皮筋，質(zhì)量適當(dāng)______（填“大”或“小”）的重物。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車先以一定速度沿平直公路做勻速運(yùn)動，改為勻變速直線運(yùn)動后速度與時間關(guān)系滿足：v=(20-2t)m/s，求

（1）汽車變速前速度和變速度后加速度分別為多大？

（2）從變速運(yùn)動開始6s內(nèi)和12s內(nèi)汽車的位移分別是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，汽車向右沿水平面運(yùn)動，通過繩子提升重物M．若不計繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，則在重物勻速上升的過程中，有（　　）

A. 汽車做加速運(yùn)動

B. 汽車做減速運(yùn)動

C. 地面對汽車的支持力增大

D. 繩子張力不斷減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

（1）下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材：

電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、刻度尺。

除以上器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：__________。

A．秒表

B．天平（附砝碼）

C．低壓交流電源

D．低壓直流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計時器。把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做__________運(yùn)動。

（3）實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是__________。這樣，在改變小車上砝碼的質(zhì)量時，只要砂和砂桶質(zhì)量不變，就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。

（4）如圖所示， A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，若相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T=0.10s，A、B間的距離為x1=5.90cm ，B、C間的距離為x2=6.46cm ，則小車的加速度a=__________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

5）做實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)已平衡掉摩擦力。在處理數(shù)據(jù)時，他以小車的加速度的倒數(shù)為縱軸，以小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸，描繪出-M圖象，下圖中能夠正確反映-M關(guān)系的示意圖是__________。

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球沿足夠長的斜面向上做勻變速直線運(yùn)動，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知xab＝xbd＝6 m，xbc＝1 m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2 s，設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc，則(　 　)

A. vc＝3 m/s

B. vb＝4 m/s

C. 從d到e所用時間為2 s

D. de＝4 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將等腰直角棱鏡截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱鏡”，可以減小棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射。從M點(diǎn)發(fā)出一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入，已知折射角γ＝30°，則( )

A. 光在玻璃中的頻率比空氣中的頻率大

B. 玻璃的折射率

C. 光在玻璃中的傳播速度為

D. CD邊不會有光線射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示，圖中△OPQ和△OQT的面積分別為x1和x2（x2＞x1），初始時，甲車在乙車前方x0處。下列說法中正確的是( )

A. 若x0=x1，兩車相遇1次 B. 若x0＜x1，兩車相遇2次

C. 若x0=x2，兩車相遇1次 D. 若x0= x2，兩車不會相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N。當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到6m/s時，在小車右端輕輕地放一個大小不計、質(zhì)量m=2kg的小物塊。小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0．2，小車足夠長。g取10m/s2，則：

（1）放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；

（2）經(jīng)多長時間兩者達(dá)到相同的速度；

（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=5s小車通過的位移大小為多少？

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