题目内容

7．如图所示，如果在物块A的外侧沿半径方向再放置一个与A完全相同的物块B，并且用一根长为l的细绳与A连接起来，则要使A、B始终与圆盘保持相对静止，圆盘转动的角速度的最大值为多大？（已知物块A与圆盘中心的距离为R，物块A、B与圆盘的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

分析 随着圆盘角速度的增大，AB需要的向心力逐渐增大，当AB的摩擦力都达到最大静摩擦力时，AB开始相对圆盘滑动，分别对A、B，根据向心力公式列式求解即可．

解答 解：随着圆盘角速度的增大，AB需要的向心力逐渐增大，当AB的摩擦力都达到最大静摩擦力时，AB开始相对圆盘滑动，
设此时细绳张力为T：
对B：T+μmg=mω2（R+l）
对A：μmg-T=mω2R
联立解得：$ω=\sqrt{\frac{2μg}{2R+l}}$
答：圆盘转动的角速度的最大值为$\sqrt{\frac{2μg}{2R+l}}$．

点评 本题考查圆周运动中力与运动的关系，注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力．

练习册系列答案
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17．为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板（一端带定滑轮）、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源（有“直流”和“交流”档）．该同学进行下列操作
A．组装实验装置，如图a所示
B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车
C．选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上
D．释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带
E．在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图b所示
F．进行数据采集与处理    
请你完成下列问题：

（1）进行实验时，学生电源应选择用交流档（选填“直流”或“交流”）．
（2）该同学将纸带上打的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6（相邻两个计数点间还有四个点未画），各计数点间的时间间隔为0.1s，如图b所示．该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图b上．则在打计数点4时，小车的速度大小为0.58m/s；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为5.9×10-2J，小车的动能增量为3.4×10-2J．（取重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留两位有效数字） 
（3）由（2）中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点（如2、3、5点）进行计算的结果与“4”计数点相似．你认为产生这种实验结果的主要原因有（写出两条即可） 
①小车的质量不满足远大于钩码质量；
②没有平衡摩擦力．
18．小球做平抛运动轨迹的一部分如图所示，坐标原点不一定是抛出点（取g=10m/s2）
（1）求出通过A、B两点的时间间隔是0.1s．
（2）求小球抛出时的初速度为1.5m/s．
（3）B点速度是2.5m/s．
（4）找出小球抛出时的位置坐标（-0.05m，0m）（注意写单位）
15．下列说法正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体的速度方向不是物体的运动方向
B．做曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点轨迹的切线方向
C．做曲线运动的物体速度大小和速度方向一定同时改变
D．速度大小不变的曲线运动是匀速运动
2．某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置如图1所示．在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节．在木板上固定一张白纸．该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：

A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab=bc，如图2．量出ab长度L=40.00cm．
B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板离地面的高度h1=100.00cm．
C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板离地面的高度h2=90.00（cm）．
D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板离地面的高度h3=70.00cm．则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo=4.00m/s，钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=1.5m/s．已知钢球的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计．
12．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（　　）
A．回旋加速器B．变压器C．质谱仪D．速度选择器
19．某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：
探究Ⅰ：如图甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路．然后进行如下操作：
①ab与磁场保持相对静止；
②让导轨与ab一起平行于磁感线运动；
③让ab做切割磁感线运动．
探究Ⅱ：如图乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路．然后进行如下操作：
①把条形磁铁放在螺线管内不动；
②把条形磁铁插入螺线管过程中；
③把条形磁铁拔出螺线管过程中．
探究Ⅲ：如图丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路．然后进行如下操作：
①闭合和断开开关瞬间；
②闭合开关，A中电流稳定后；
③闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值．
可以观察到：（请在（1）（2）（3）中填写探究中的序号）
（1）在探究Ⅰ中，③闭合回路会产生感应电流；
（2）在探究Ⅱ中，②③闭合回路会产生感应电流；
（3）在探究Ⅲ中，①③闭合回路会产生感应电流；
（4）从以上探究中可以得到的结论是：当闭合回路中磁通量变化时，闭合回路中就会产生感应电流．
16．当两人同提重|G|的书包时，用力都为|F|，夹角为θ，则|F|，|G|，θ之间的关系为|F|=$\frac{|G|}{2cos\frac{θ}{2}}$．
15．一汽车在高速公路上以v0=30m/s的速度匀速行驶，t=0时刻，驾驶员采取某种措施，汽车运动的加速度随时间变化关系如图所示，以初速度方向为正，下列说法正确的是（　　）
A．t=6s时车速为5m/sB．t=3s时车速为3m/s
C．前9s内的平均速度为15m/sD．前6s内车的位移为90m

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