题目内容
【题目】如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B,它们到转轴的距离分别为, ,A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.15倍,试求: (g取10 m/s2,结果保留根号)
(1)当细线上开始出现张力时,圆盘的角速度。
(2)当A开始滑动时,圆盘的角速度及此时绳子拉力T。
(3)若在A即将滑动时,烧断细线,A、B将会如何运动?
【答案】(1) (2) (3) B将做离心运动
【解析】试题分析:(1)抓住最大静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线出现张力时圆盘的角速度.(2)当A开始滑动时,B靠拉力和最大静摩擦力提供向心力,A靠最大静摩擦力和拉力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律列式求解.(3)根据静摩擦力和向心力的关系判断A、B的运动.
(1)对滑块B,当细绳开始出现张力时,解得
(2)对滑块A,开始滑动时,设此时绳子拉力为T:
对滑块B,
解得
(3)烧断细线时,绳的拉力消失,B所受静摩擦力不足以提供所需向心力,故将远离圆心;对A,拉力消失后,静摩擦力变小,提供所需向心力,故继续做圆周运动
【题目】某同学在学习了DIS实验后,设计了一个测量物体瞬时速度的实验,其装置如图所示.
在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.该同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据
实验次数 | 不同的挡光片 | 通过光电门的时间(s) | 速度(m/s) |
第一次 | I | 0.23044 | 0.347 |
第二次 | Ⅱ | 0.17464 | 0.344 |
第三次 | Ⅲ | 0.11662 | 0.343 |
第四次 | Ⅳ | 0.05850 | 0.342 |
则以下表述正确的是( )
A. 四次实验中第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
B. 四次实验中第二次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
C. 四次实验中第三次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
D. 四次实验中第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度