20．如圖．兩個(gè)小木塊a（質(zhì)量為2m）和b（質(zhì)量為m）均可視為質(zhì)點(diǎn)，放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l．木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．b一定比a先開始滑動
B．當(dāng)ω＜$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$，a、b所受的摩擦力大小始終相等
C．ω=$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$是b開始滑動的臨界角速度
D．當(dāng)ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg

分析 木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物體的質(zhì)量、半徑和角速度決定．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，提供的靜摩擦力隨之而增大．當(dāng)需要的向心力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體開始滑動．因此是否滑動與質(zhì)量無關(guān)，是由半徑大小決定．

解答 解：A、兩個(gè)木塊的最大靜摩擦力相等．木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律得：木塊所受的靜摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力，當(dāng)圓盤的角速度增大時(shí)b的靜摩擦力先達(dá)到最大值，所以b一定比a先開始滑動，故A正確；
B、當(dāng)ω＜$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$，ab都隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，則a、b所受的摩擦力大小始終相等，故B正確；
C、當(dāng)b剛要滑動時(shí)，有kmg=mω2•2l，解得：ω=$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$，故C正確；
D、以a為研究對象，當(dāng)ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$時(shí)，由牛頓第二定律得：f=mω2l，可解得：f=$\frac{2}{3}$kmg，故D錯(cuò)誤．
本題選錯(cuò)誤的，故選：D

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．傾角為θ的無限長光滑斜面固定在水平面上，一密閉容器封閉一定質(zhì)量的氣體靜止放置在斜面上，質(zhì)量為m=$\frac{{P}_{A}s}{gsinθ}$ 的活塞把氣體分成體積相等的A、B兩部分，若活塞與容器接觸良好，且活塞的截面積為s，重力加速度為g，PA為活塞靜止時(shí)的A部分氣體的壓強(qiáng)．現(xiàn)釋放容器，當(dāng)活塞相對容器靜止時(shí)，求A、B兩部分氣體的體積之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．用如下的方法可以驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，在圓形水平桌面上鋪一張白紙，在桌邊緣安裝三個(gè)光滑的定滑輪，其中，滑輪P1固定在桌邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動，第一次實(shí)驗(yàn)中，步驟如下：
a．在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼，調(diào)整滑輪的高度，使三根繩互成角度且平行紙面，結(jié)點(diǎn)O靜止；
b．在白紙上描下O點(diǎn)的位置和三根繩的方向，以O(shè)為起點(diǎn)，作出三根繩拉力的圖示；
c．以繞過P2、P3繩的兩個(gè)拉力為鄰邊作平行四邊形，作出兩個(gè)力所夾的對角線并測出其長度；
d．檢驗(yàn)對角線的長度和繞過P1繩拉力圖示的長度是否相同，方向是否在一條直線上．
（1）第一次實(shí)驗(yàn)中，若P2繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m，P3繩掛的鉤碼質(zhì)量為3m，則P1繩掛的鉤碼質(zhì)量應(yīng)小于（填“大于”、“小于”或“等于”）5m．
（2）第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變滑輪P2，P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼數(shù)量，使結(jié)點(diǎn)再次靜止，繩的結(jié)點(diǎn)不必（填“必須”、“不必”）與第一次實(shí)驗(yàn)中白紙上描下的O點(diǎn)重合．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，物體以100J的初動能從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動，當(dāng)它向上通過斜面上某一點(diǎn)M時(shí)，其動能減少了60J，克服摩擦力做功18J，則物體返回到斜面底端時(shí)的動能為（　�。�
A．20JB．40JC．60JD．80J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列有關(guān)電磁學(xué)的四幅圖中，說法正確的是（　　）
A．甲圖法拉第是英國著名物理學(xué)家，他提出了電場的觀點(diǎn)，同時(shí)引入電場線直觀描述電場
B．乙圖中通過圓盤的磁通量保持不變，沒有電流流經(jīng)電阻R
C．丙圖實(shí)驗(yàn)中，如果將通電直導(dǎo)線東西方向放置，實(shí)驗(yàn)效果最好
D．丁圖中陰極射線在磁場的作用下向上偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場地上做“搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的示意圖．他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動，銅芯線的兩端分別通過細(xì)銅線與靈敏交流電流表相連．搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場（可視為勻強(qiáng)磁場）垂直．搖動時(shí)，銅芯線所圍成半圓周的面積S=2m2，轉(zhuǎn)動角速度ω=10$\sqrt{2}$rad/s，用電表測得電路中電流I=40μA，電路總電阻R=10Ω，取$\frac{π}{\sqrt{2}}$=2.25．
（1）求該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）求銅芯線轉(zhuǎn)動一周的過程中，電路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊放在豎直升降機(jī)的地板上，升降機(jī)從靜止開始勻加速運(yùn)動一段距離s時(shí)，速度為v，測得物塊對地板的壓力大小為F，改變升降機(jī)的加速度，勻加速運(yùn)動相同的距離，可以得到多組對應(yīng)的v與F，作出F-v2的關(guān)系圖，如圖乙所示，則下列說法正確的是（　�。�
A．當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?\frac{c}{2s}$
B．當(dāng)v2=c時(shí)，物塊一定處于完全失重狀態(tài)
C．物體的質(zhì)量m=$\frac{2b}{cs}$
D．a=2b

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．一傳送帶裝置如圖所示，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（B、C相距很近，圓弧由小光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，CD與水平面的傾角θ=37°，AB與CD都與BC相切，A、B相距3m，傳送始終以5m/s的速度沿順時(shí)針方向傳動，現(xiàn)將質(zhì)量為10kg的木箱無初速度地放在A處，它隨傳送帶到達(dá)B后，速度大小不變地傳到傾斜送帶上的C點(diǎn)，木箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）木箱從A運(yùn)動到B所需要的時(shí)間；
（2）若要將木箱能傳送到D點(diǎn)所在的平臺上，D和水平段AB間的高度h的最大值；
（3）若在25分鐘內(nèi)，將600個(gè)同樣的木箱經(jīng)傳送帶均恰好運(yùn)送到D處，（忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動）此裝置由電動機(jī)帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計(jì)輪軸處的摩擦，求電動機(jī)的平均輸出功率P．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．我國于2013年12月發(fā)射了“嫦娥三號”衛(wèi)星，該衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)行的周期為T；衛(wèi)星還在月球上軟著陸．若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響．則（　�。�
A．月球的第一宇宙速度為$\frac{{2π\(zhòng)sqrt{R{{（R+h）}^3}}}}{TR}$
B．物體在月球表面自由下落的加速度大小為$\frac{{4{π^2}{{（R+h）}^3}}}{{{R^2}{T^2}}}$
C．“嫦娥三號”繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為$\frac{{4{π^2}R}}{T^2}$
D．由于月球表面是真空，“嫦娥三號”降落月球時(shí)，無法使用降落傘減速

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同步練習(xí)冊答案