题目内容

【题目】如图所示,某杂技演员在做手指玩圆盘的表演.设该盘的质量为m,手指与盘之间的滑动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,重力加速度为g,则下列说法中正确的是

A. 若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力沿该手指方向

B. 若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,则盘受到手水平向右的静摩擦力

C. 若盘随手指一起水平匀加速运动,则手对盘的作用力大小不可超过 mg

D. 若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则手对盘的摩擦力大小为μmg

【答案】C

【解析】

若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则盘受到重力作用和手指的作用,二力平衡,即手指对盘的作用力竖直向上,故A错误;若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,盘相对手指静止,不受静摩擦力的作用,故B错误;若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但并没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力f≤μmg,手对盘的作用力

,故D错误,C正确;故选:C.

练习册系列答案
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【题目】某种粒子加速器的设计方案如图19所示,M、N为两块垂直于纸面旋转放置的圆形正对平行金属板,两金属板中心均有小孔(孔的直径大小可忽略不计),板间距离为h。两板间接一直流电源,每当粒子进入M板的小孔时,控制两板的电势差为U,粒子得到加速,当粒子离开N板时,两板的电势差立刻变为零。两金属板外部存在着上、下两个范围足够大且有理想平面边界的匀强磁场,上方磁场的下边界cd与金属板M在同一水平面上,下方磁场的上边界ef与金属板N在同一水平面上,两磁场平行边界间的距离也为h,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。在两平行金属板右侧形成与金属板间距离一样为h的无电场、无磁场的狭缝区域。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板小孔处无初速度释放,粒子在MN板间被加速,粒子离开N板后进入下方磁场中运动。若空气阻力、粒子所受的重力以及粒子在运动过程中产生的电磁辐射均可忽略不计,不考虑相对论效应、两金属板间电场的边缘效应以及电场变化对于外部磁场和粒子运动的影响。

(1)为使带电粒子经过电场加速后不打到金属板上,请说明圆形金属板的半径R应满足什么条件;

(2)在ef边界上的P点放置一个目标靶,P点到N板小孔O的距离为s时,粒子恰好可以击中目标靶。对于击中目标靶的粒子,求:

①其进入电场的次数n;

②其在电场中运动的总时间与在磁场中运动的总时间之比。

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