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3．質量為m的物塊與水平轉臺之間的動摩擦因數為μ，物塊與轉臺轉軸相距R，物塊隨轉臺由靜止開始轉動．當轉速緩慢增加到某值時，物塊即將在轉臺上滑動．假設物塊與水平轉臺之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．在這一過程中，摩擦力對物塊做的功為（　　）
A．0B．2πμmgRC．2μmgRD．$\frac{1}{2}$μmgR

分析 根據最大靜摩擦力求出物塊剛好發生轉動時的線速度大小，結合動能定理求出轉臺做功的大小．

解答 解：根據牛頓第二定律得：μmg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
根據動能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv2-0=$\frac{1}{2}$μmgR
故選：D．

點評 本題考查了動能定理和牛頓第二定律的基本運用，通過最大靜摩擦力求出發生滑動時的速度是解決本題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置如圖1所示，實驗中認為細繩對小車拉力F大小等于細砂和小桶的總重力．回答下列問題：

（1）為了消除小車與木板之間摩擦力的影響可采取的做法是：將長木板不帶滑輪的一段適當墊高，以平衡摩擦力
某同學在探究加速度與力的關系時，保持小車的質量不變，改變小桶中細砂的質量，并根據實驗數據作出了a-F圖線如圖所示，發現該圖線未通過坐標原點，試分析可能的原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
（2）在探究加速度與質量的關系時，保持細砂和小桶的質量不變，改變小車質量m，得到小車加速度a與質量m的數據如下表：
12345
小車加速度a/m/s20.780.380.250.200.16
小車質量m/kg0.200.400.600.801.00
根據上述實驗數據，描繪出a-m圖象如圖所示：
觀察圖甲，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關系可能是：a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3、…，為了驗證猜想，請在圖乙中作出更直觀反映a與m之間關系的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環實驗”．如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后，將一金屬套環置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環．閉合開關S的瞬間，套環立刻跳起．某同學另找來器材再探究此實驗．他連接好電路，經重復實驗，線圈上的套環均未動．對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環未動的原因可能是（　　）
A．線圈接在了直流電源上B．所用套環不是閉合圓環
C．電源電壓過高D．所選線圈的匝數過多

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：
（1）甲同學采用如圖甲所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動．
（2）乙同學采用如圖乙所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球 P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出．實驗可觀察到的現象應是P球擊中Q球．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這說明平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動．
（3）丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片．圖中每個小方格的邊長為L=25cm，則由圖可求得拍攝時每0.05s曝光一次，該小球平拋的初速度大小為1.0m/s（g取9.8m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．下列關于物理學研究方法的敘述，正確的是（　　）
A．在驗證力的平行四邊形定則的實驗中運用了放大法
B．在探究加速度與力、質量的關系實驗中，應用了控制變量法
C．卡文迪許利用扭秤實驗裝置測算萬有引力常量，利用了極限法
D．用點電荷代替實際帶電體是采用了微元法

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖所示，質量相同的甲乙兩個小物塊，甲從豎直固定的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平，乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下．下列判斷正確的是（　　）
A．兩物塊到達底端時動能相同
B．兩物塊到達底端時速度相同
C．兩物塊到達底端時，甲物塊重力做功的瞬時功率大于乙物塊重力做功的瞬時功率
D．兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．如圖所示，一個由同種粗細均勻的金屬絲制成的半徑為a、質量為m、電阻為R的金屬圓環放在光滑的水平地面上，有一個磁感應強度大小為B方向豎直向下的勻強磁場，其邊界為PQ．現圓環以速度v從如圖位置朝磁場邊界PQ運動，當圓環運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時，圓環的速度為$\frac{1}{2}$v，求：
（1）圓環的直徑MN與邊界線PQ重合時MN兩點間的電壓及圓環中感應電流方向；
（2）此過程中圓環產生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．圖1為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的總質量為m，小車和砝碼的總質量為M．實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小．

（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是B．
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
B．將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
C．將長木板的一端墊起適當的高度，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動．
（2）使小車質量遠遠   砝碼和砝碼盤的總質量大于（填“大于”或“小于”）
（3）右圖2為某次實驗得到的紙帶，實驗數據如圖，圖中相鄰計數點之間還有4個點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為0.51m/s2．（保留兩位有效數字）加速度方向為向左（填向左、向右）
（4）該同學把砝碼和砝碼的總重量作為小車的拉力，并依次測出了小車的加速度．然后畫出了如圖3所示的
圖象，該圖象雖是一條直線，但不通過坐標原點．原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．圖甲中帶電粒子沿通有直流電的螺母管軸線射入；圖乙中帶電粒子沿通有正弦交流電的螺線管軸線射入；圖丙中帶電粒子從半徑為R的圓形磁場區域的圓心沿徑向射出；圖丁是邊長為L的正三角形磁場區域中，帶電粒子沿角A的平分線射入．已知帶電粒子均帶正電，電荷量均為q，質量均為m，速度大小均為v0．圖丙、丁中的磁場均為勻強磁場，粒子重力不計．關于帶電粒子的運動下列說法正確的是（　　）
A．圖甲中的帶電粒子沿軸線做勻加速直線運動
B．圖乙中的帶電粒子沿軸線做往復運動
C．圖丙中，要使帶電粒子不穿出磁場區域，磁場的磁感應強度最小值為$\frac{m{v}_{0}}{Rq}$
D．圖丁中，要使帶電粒子能從AB邊穿出磁場區域，磁場的磁感應強度最小值為$\frac{m{v}_{0}}{Lq}$

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