题目内容

【题目】转笔是一项深受广大中学生喜爱的休闲活动,其中也包含了许多的物理知识。如图所示,假设某同学将笔套套在笔杆的一端,在转笔时让笔杆绕其手指上的某一点O在竖直平面内做匀速圆周运动,则下列叙述中正确的是(

A. 笔套做圆周运动的向心力是由笔杆对其的摩擦力提供的

B. 笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越大

C. 当笔杆快速转动时笔套有可能被甩走

D. 由于匀速转动,笔套受到的摩擦力大小不变

【答案】C

【解析】

A.笔杆在竖直面内做匀速圆周运动,所以笔套做圆周运动的向心力是由重力、笔杆对其的摩擦力以及笔杆对其产生的弹力的合力提供的,故A错误

B.笔杆上的各个点都做同轴转动,所以角速度是相等的,根据 ,笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越小,故B错误

C. 转速过大时,当提供的向心力小于需要向心力时,笔套有可能做离心运动被甩走,C正确,

D.笔杆在竖直方向做匀速圆周运动,所以重力、弹力、摩擦力的合力一直指向圆心,且大小不变,根据受力可知,摩擦力大小不可能大小不变,故D错误;

练习册系列答案
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【题目】下图甲是证实玻尔关于原子内部能量量子化的一种实验装置示意图. 从电子枪射出的电子进入充有氦气的容器中,在点与氦原子发生碰撞后进入速度选择器,而氦原子则由低能级被激发到高能级. 速度选择器由两个同心圆弧电极组成,电极间场强方向指向同心圆的圆心. 当两极间加电压时只允许具有确定能量的电子通过,并进入检测装置,由检测装置测出电子产生的电流,改变电压同时测出的数值,就可以确定碰撞后进人速度选择器的电子能量分布,为研究方便,我们:①忽略电子重力;②设电子和原子碰撞前原子静止,原子质量比电子大得多,碰撞后原子虽被稍微移动但仍可忽略电子的这一能量损失,即假定原子碰撞后也不动;③当电子和原子做弹性碰撞时,电子改变运动方向但不损失动能,发生非弹性碰撞时电子损失动能传给原子,使原子内部能量增大.

1)设速度选择器两极间电压为时,允许通过的电子的动能为,试写出的关系式. 设通过速度选择器的电子轨迹的半径,电极的间隔,两极间场强大小处处相同.

2)如果电子枪射出电子的动能,改变间的电压,测得电流,得到U-I图线如图乙所示. 图线表明,当电压分别为5.00V2.88V2.72V2.64V时,电流出现峰值. 试说明时,电子跟氦原子碰撞时电子能量的变化情况,求出氦原子三个激发态的能级,设基态能级.

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