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    2020-2021学年山东省枣庄市新校高一(下)4月月考物理试卷 (1)新人教版

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    2020-2021学年山东省枣庄市新校高一(下)4月月考物理试卷 (1)新人教版

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    这是一份2020-2021学年山东省枣庄市新校高一(下)4月月考物理试卷 (1)新人教版,共8页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验探究题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    1. 机械手表的时针、分针、秒针的角速度之比为( )
    A.1:60:30B.1:12:360C.1:12:720D.1:60:720

    2. 如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系是RA=RC=2RB.若皮带不打滑,则下列说法正确的是( )

    A.A点和B点的角速度大小之比为2:1
    B.B点和C点的线速度大小之比为2:1
    C.A点和C点的线速度大小之比为1:1
    D.B点和C点的向心加速度大小之比为1:2

    3. 在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心,能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的选项是( )
    A.B.
    C.D.

    4. 某宇航员登陆水星后,测得火星的半径是地球半径的12,火星的质量是地球质量的19.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,该宇航员在地球表面能向上竖直跳起的最大高度是ℎ,忽略自转的影响,下列说法正确的是( )
    A.火星的密度为2g3πGR
    B.火星表面的重力加速度是23g
    C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等
    D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是49ℎ

    5. 为检验“使月球绕地球运动的力”与“使地面附近苹果下落的力”遵循同样的规律,牛顿进行了“月-地检验”.已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍,“月-地检验”需要验证( )
    A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1602
    B.月球公转的加速度约为苹果下落时加速度的1602
    C.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的3600倍
    D.月球公转的加速度约为苹果下落时加速度的3600倍

    6. 2020年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射北斗系统第55颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成.这颗收官之星是一颗地球静止轨道同步卫星,下列关于此卫星的说法正确的是( )
    A.必定在赤道正上空,高度可任意调整
    B.绕地球运行的角速度小于地球自转角速度
    C.运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
    D.绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大

    7. 以下说法正确的是( )
    A.开普勒提出日心说,并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
    B.卡文迪许测量出万有引力常量,并提出万有引力定律
    C.牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
    D.洲际导弹的速度有时可达到6000m/s,此速度在相对论中属于高速,导弹的质量会明显增大
    二、多选题

    如图所示,人站在自动扶梯的水平台阶上,假定沿扶梯一起加速上升,在这个过程中( )

    A.人受到的摩擦力等于零,对人不做功
    B.人受到的摩擦力水平向左,对人做正功
    C.人受到支持力对人不做功
    D.人受到的合力对人做正功

    如图所示,水平转台上的小物体A、B通过弹簧连接,并静止在转台上,现转台从静止开始缓慢的增大其转速(即在每个转速下可认为是匀速转动),已知A、B的质量分别为m、2m,A、B与转台间的动摩擦因数均为μ,A、B离转台中心的距离都为r,已知弹簧的原长为r,劲度系数为k,设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法中正确的是( )

    A.物体A和B同时相对转台发生滑动
    B.当A受到的摩擦力为0时,B的摩擦力背离圆心
    C.当B受到的摩擦力为0时,A的摩擦力背离圆心
    D.当A、B均相对转台静止时,允许的最大角速度为k2m+μgr

    荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划.登陆火星需经历如图所示的变轨过程,已知引力常量为G,则下列说法正确的是( )

    A.飞船在轨道上运动时,运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ
    B.飞船在轨道Ⅰ上P点的速度大于在轨道Ⅱ上P点的速度
    C.飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在P点朝速度方向喷气
    D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度

    已知引力常量为G,根据下列所给条件能估算出地球质量的是( )
    A.月球绕地球的运行周期T和月球的半径R
    B.人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T
    C.地球绕太阳运行的周期T和地球中心到太阳中心的距离R
    D.地球半径R和地球表面重力加速度g

    一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,如图所示.下列判断正确的是( )

    A.0∼2s内外力的平均功率是4W
    B.第2s内外力所做的功是4J
    C.第2s末外力的瞬时功率最大
    D.第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9:4
    三、实验探究题

    用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值.某次实验图片如下,请回答相关问题:

    (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中________的方法;
    A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.演绎法

    (2)图中是在研究向心力的大小F与________的关系.
    A.质量mB.角速度ωC.半径r

    (3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,运用圆周运动知识可以判断两小球的角速度之比为________;与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为________.

    1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度.他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度.若齿轮转速为n(单位转/rms),齿轮半径为r,齿数为P,齿轮与镜子间距离为D,则齿轮的转动周期为________,每转动一齿的时间为________,斐索测定光速c的表达式为c=________.

    四、解答题

    质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图所示,已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力大小恰好为mg,试计算:

    (1)圆管的半径为多大?

    (2)小球以v2通过最高点时对圆管壁的压力.

    我国月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,现请你解答:
    (1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径.

    (2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方ℎ高处以速度v0水平抛出一个小球,小球落回到月球表面的水平距离为s.已知月球半径为R月,万有引力常量为G.试求出月球的质量M月.

    汽车的质量为4×103kg,额定功率为30kW,运动中阻力大小恒为车重的0.1倍.汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发(g取10m/s2).求:
    (1)汽车所能达到的最大速度vm;

    (2)汽车能保持匀加速运动的最长时间tm;

    (3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v;

    如图所示,装置KOO′可绕竖直轴O′O转动,杆KO水平,可视为质点的小环A与小球B通过细线连接,细线与竖直方向的夹角θ=37∘,小环A套在杆KO上,小球B通过水平细线固定在转轴上的P点,已知小环A的质量mA=0.6kg,小球B的质量mB=0.4kg,细线AB长L=0.5m,细线BP长l=0.2m.(重力加速度g取10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8).求:

    (1)若装置静止,求杆KO对小环A的弹力N、摩擦力f的大小和方向;

    (2)若装置匀速转动的角速度为ω1,小环A受到杆对它的f大小变为零,细线AB与竖直方向夹角仍为37∘,求角速度ω1的大小和细线BP中张力T的大小;

    (3)小环A与杆KO间的动摩擦因数为0.6,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当装置以不同的角速度匀速转动时,小环A受到的摩擦力大小为f.试通过计算在坐标系中作出小环A与杆发生相对滑动前的f−ω2关系图像.
    参考答案与试题解析
    2020-2021学年山东省枣庄市新校高一(下)4月月考物理试卷
    一、单选题
    1.
    【答案】
    C
    【考点】
    线速度、角速度和周期、转速
    【解析】
    匀速圆周运动中,转动一圈的时间为周期,时针的周期为12时,分针的周期为60分,秒针的周期为60秒,即1分钟,然后利用ω=2πT即可求解.
    【解答】
    解:匀速圆周运动中,转动一圈的时间为周期,
    时针的周期为12ℎ,分针的周期为1ℎ,秒针的周期为60s,即1min,
    根据公式ω=2πT得:时针和分针的角速度之比为;ω时ω分=T分T时=112,
    分针和秒针的角速度之比为:ω分ω秒=T秒T分=160,
    所以ω时:ω分:ω秒=1:12:720,故ABD错误,C正确.
    故选:C.
    2.
    【答案】
    D
    【考点】
    线速度、角速度和周期、转速
    传动问题
    【解析】
    利用线传动线速度相等结合轴转动其角速度相等可以求出对应的比值.
    【解答】
    解:A.由于A轮和B轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点线速度的大小与皮带的线速度大小相同,故vA:vB=1:1,由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωA:ωB=RB:RA=1:2,故A错误;
    B.由于B轮和C轮共轴,故两轮角速度相同,即ωB:ωC=1:1,由角速度和线速度的关系式v=ωR可得vB:vC=RB:RC=1:2,故B错误;
    C.由AB的分析可知,A点和C点的线速度大小之比为1:2,故C错误;
    D.根据a=ω2r可知,B点和C点的向心加速度大小之比为aB:aC=RB:RC=1:2,故D正确.
    故选:D.
    3.
    【答案】
    C
    【考点】
    匀速圆周运动
    摩擦力的判断
    向心力
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:雪橇做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力,滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反,故沿切线向后,拉力与摩擦力的合力指向圆心,故拉力指向斜右上方,故C正确,ABD错误.
    故选C.
    4.
    【答案】
    A
    【考点】
    万有引力定律及其应用
    向心力
    【解析】
    求一个物理量之比,我们应该把这个物理量先表示出来,在进行之比,根据万有引力等于重力,得出重力加速度的关系,根据万有引力等于重力求出质量表达式,在由密度定义可得火星密度;由重力加速度可得出上升高度的关系,根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的关系
    【解答】
    解:AB.由GMmR2=mg,得到:g=GMR2,已知水星半径是地球半径的12,质量是地球质量的19,
    则水星表面的重力加速度是地球表重力加速度的49,即为49g.选项B错误;
    设水星质量为M′,由万有引力等于重力可得:GM′mR′2=mg′,
    解得:M′=g′R′2G,密度为:ρ=M′V=2g3πGR,故A正确;
    C.由GMmR2=mv2R,得到v=GMR,水星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的23倍,故C错误;
    D.该宇航员以v0在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是:ℎ=v022g,则在水星能达到的最大高度是9ℎ4,故选D错误;
    故选:A.
    5.
    【答案】
    B
    【考点】
    万有引力定律及其应用
    【解析】
    万有引力提供月球做圆周运动的向心力,在地球表面的物体受到的万有引力等于重力,据此求出月球表面的重力加速度,从而即可求解。
    【解答】
    解:设物体质量为m,地球质量为M,地球半径为R,月球轨道半径r=60R,
    物体在月球轨道上运动时的加速度为a,
    由牛顿第二定律:GMm(60R)2=ma①,
    地球表面物体重力等于万有引力:GMmR2=mg②,
    联立①②得:ag=1602,故B正确,ACD错误.
    故选B.
    6.
    【答案】
    D
    【考点】
    同步卫星
    【解析】
    【解答】
    解:A.卫星是地球静止轨道同步卫星,必定在赤道正上空,高度是一个定值,A错误;
    B.静止轨道同步卫星,绕地球运行的角速度等于地球自转角速度,B错误;
    C.因为是地球的静止同步轨道,运行速度小于第一宇宙速度,C错误;
    D.根据GMmr2=ma,则a=GMr2,静止轨道同步卫星的轨道半径比月球绕地球运行的轨道半径小,则绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大,D正确.
    故选D.
    7.
    【答案】
    C
    【考点】
    物理学史
    狭义相对论
    【解析】
    本题根据开普勒、牛顿和卡文迪许的物理学成就以及万有引力定律的内容进行答题即可。
    【解答】
    解:A.日心说是哥白尼提出的,开普勒是根据实验数据总结出行星三大运动定律,故A错误;
    B.卡文迪许测量出了万有引力常量,但提出万有引力定律的是牛顿,故B错误;
    C.牛顿万有引力定律的提出,经历了:提出猜想⟶理论推导⟶实验验证等阶段,其中实验验证,牛顿就证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力,故C正确;
    D.在爱因斯坦的狭义相对论中,只有能跟光速相比拟的速度才能称为高速,真空中的光速为c=3×108m/s,而导弹的速度远小于光速,所以没有明显的相对论效应,故D错误.
    故选C.
    二、多选题
    【答案】
    B,D
    【考点】
    恒力做功
    牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
    【解析】
    自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向,根据牛顿第二定律结合做功公式即可求解.
    【解答】
    解:设斜面坡角为θ,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得:
    ax=acsθ,方向水平向右;
    ay=asinθ,方向竖直向上;
    AB.水平方向受静摩擦力作用,f=ma=macsθ,水平向左,运动的位移为x,则W=fxcsθ>0,做正功,故A错误,B正确;
    C.竖直方向N−mg=ay=asinθ,竖直向上,则支持力做的功W′=(gsinθ+mg)xsinθ>0,做正功,故C错误;
    D.人做加速运动,速度增大,则动能增大,根据动能定理可知,合外力做正功,故D正确.
    故选:BD.
    【答案】
    C,D
    【考点】
    摩擦力的判断
    向心力
    水平面内的圆周运动-摩擦力
    【解析】
    【解答】
    解:AD.当A刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧的弹力与静摩擦力的合力提供向心力,则有kr+μmg=mωA2r,解得ωA=km+μgr,当B刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,则有kr+2μmg=2mωB2r,解得ωB=k2m+μgr;故ωA>ωB,所以B最先滑动,允许的最大角速度为k2m+μgr,故A错误,D正确.
    B.当A受到的摩擦力为0时,由弹簧弹力充当向心力,故kr=mω2r,解得ω=km,此时B受到的向心力为F=2mω2r=2kr,故B受到的摩擦力指向圆心,故B错误.
    C.当B受到的摩擦力为0时,由弹簧弹力充当向心力,故kr=2mω12r,解得ω1=k2m,此时A受到的向心力为F=mω12r=12krTⅡ>TⅠ,故A正确;
    BC.飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在P点朝速度方向喷气,从而使飞船减速到达轨道Ⅰ,则在轨道Ⅰ上机械能小于在轨道Ⅱ的机械能,故B错误,C正确.
    D.据万有引力提供圆周运动向心力GMmr2=mω2r,根据密度公式ρ=MV,联立可以求得火星的密度ρ=3ω24πG,故D正确.
    故选ACD.
    【答案】
    B,D
    【考点】
    万有引力定律及其应用
    【解析】
    地球、月球、人造卫星等做匀速圆周运动,它们受到的万有引力充当向心力,用它们的运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律列式求中心天体的质量.在地球表面的物体受到的重力等于万有引力mg=GMmR2,因此已知地球半径R和地球表面重力加速度g,也可以计算地球质量.
    【解答】
    解:A.月球绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,
    由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM地mr2=m4π2T2r,
    解得地球的质量M地=4π2r3GT2,因为不知道月球轨道半径,所以无法求出地球质量,故A错误;
    B.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,
    由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM地mR2=m4π2T2R,又因T=2πRv,
    所以地球的质量M地=Tv32πG,因此,可求出地球的质量,故B正确;
    C.地球绕太阳做匀速圆周运动,受到太阳的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,
    由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM太mR2=m4π2T2R,
    所以太阳的质量M太=4π2R3GT2,因此,不能求出地球的质量,故C错误;
    D.在地球表面的物体受到的重力等于万有引力mg=GMmR2,所以地球质量M=R2gG,故D正确.
    故选:BD.
    【答案】
    A,D
    【考点】
    平均功率
    恒力做功
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:第1s末质点的速度:v1=F1mt1=31×1m/s=3m/s,
    第2s末质点的速度:v2=v1+F2mt2=3+11×1m/s=4m/s,
    则第2s内外力做功:W2=12mv22−12mv12=3.5J,
    0∼2s内外力的平均功率:
    P=12mv22t=0.5×1×422W=4W,
    选项A正确,B错误;
    第1s末外力的瞬时功率:P1=F1v1=3×3W=9W,
    第2s末外力的瞬时功率:P2=F2v2=1×4W=4W,
    故P1:P2=9:4.选项C错误,D正确.
    故选AD.
    三、实验探究题
    【答案】
    C
    B
    (3)1:3,3:1
    【考点】
    向心力
    线速度、角速度和周期、转速
    【解析】


    【解答】
    解:(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法,故选C.
    (2)图中两球的质量相同,转动的半径相同,则研究的是向心力与角速度ω的关系.
    故选B.
    (3)根据F=mrω2,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,
    则转动的角速度之比为ω1ω2=F1F2=1:3;
    因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据v=rω可知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为r1r2=ω2ω1=3:1.
    【答案】
    1n,1nP,2nPD
    【考点】
    线速度、角速度和周期、转速
    【解析】
    由题意可知,根据齿轮每秒转动n周,则可求出齿轮的转动周期;由知道齿轮数P,就求出每转动一齿的时间;当光从齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,因此根据x=vt可求出光速.
    【解答】
    解:根据齿轮每秒转动n周,则可求出齿轮的转动周期,则为t=1n,
    由于齿轮数P,则就求出每转动一齿的时间,则为1nP,
    根据题意可知,当光从齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,
    所以由x=vt可得:2D=c1nP,
    解得:c=2nPD.
    四、解答题
    【答案】
    (1)圆管的半径为v22g.
    (2)小球以v2通过最高点时对圆管的内壁压力等于mg2,方向竖直向上.
    【考点】
    向心力
    竖直面内的圆周运动-弹力
    【解析】
    (1)以小球为研究对象,小球通过最高点时,由重力与管壁上部对小球压力的合力,根据牛顿第二定律列式求解半径;
    (2)当小球以速度v2通过圆管的最高点,再根据牛顿第二定律列式即可求解.
    【解答】
    解:(1)以小球为研究对象,小球通过最高点C时,根据牛顿第二定律得
    mg+mg=mv2r,
    解得:r=v22g.
    (2)当小球以速度v2通过圆管的最高点,根据牛顿第二定律得:
    mg+N=m(v2)2r,
    解得:N=−mg2,
    负号表示圆管对小球的作用力向上,即小球对圆管的内壁压力等于mg2.
    【答案】
    (1)月球绕地球运动的轨道半径为3gR2T24π2.
    (2)月球的质量M月=2ℎR月2v02Gs2.
    【考点】
    卫星运行参量的分析
    星球表面的抛体问题
    【解析】
    (1)月球绕地球的运动时,由地球的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列出月球的轨道半径与地球质量等物理量的关系式;物体在地球表面上时,由重力等于地球的万有引力求出地球的质量,再求出月球的轨道半径.
    (2)小球在在月球某水平表面上方ℎ高处以速度v0水平抛出一个小球,求出月球表面的重力加速度,根据重力等于万有引力求出月球的质量.
    【解答】
    解:(1)在地球表面附近的物体受到的重力等于万有引力:GM地mR2=mg,
    月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:GM地m月r2=m月(2πT)2r,
    解得:r=3gR2T24π2;
    (2)设月球表面的重力加速度为g月,小球做平抛运动,
    竖直方向有ℎ=12g月t2,
    水平方向有s=v0t,
    在月球表面上的物体受到的重力等于万有引力:GM月mR月2=mg月,
    解得:M月=2ℎR月2v02Gs2.
    【答案】
    (1)汽车所能达到的最大速度为7.5m/s;
    (2)汽车能保持匀加速运动的最长时间为3.75s;
    (3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度为4.6875m/s.
    【考点】
    平均功率
    机车启动问题-恒定加速度
    机车启动问题-恒定功率
    【解析】
    (1)当汽车达到最大速度时,汽车的牵引力与阻力大小相等,是由功率公式可求得汽车所能达到的最大速度;
    (2)根据牛顿第二定律求出加速度,根据P=Fv求出达到额定功率时的速度,再根据t=va即可求解时间;
    (3)根据牛顿第二定律求出此时的牵引力,再根据P=Fv即可求解此时的速度;
    (4)求出匀加速运动的位移,根据功的计算公式求解发动机做的功。
    【解答】
    解:(1)汽车所受阻力为:f=kmg=4000N;
    当F=f时,a=0,速度最大;
    故最大速度为:vm=Pf=30×1030.1×4×103×10m/s=7.5m/s;
    (2)根据牛顿第二定律得:F−f=ma,
    a=F−fm=8×103−4×1034×103m/s2=1m/s2,
    据P=Fv得达到额定功率时的速度为:v=PF,t=va,
    联立上式解得t=3.75s;
    (3)根据牛顿第二定律得:a′=F′−fm,
    解得:F′=ma′+f=4000×0.6N+4000N=6400N,
    则速度为:v′=PF′=30×1036400m/s≈4.6875m/s.
    【答案】
    (1)若装置静止,杆KO对小环A的弹力为10N、方向竖直向上,摩擦力为3N,方向水平向左;
    (2)若装置匀速转动的角速度为ω1,小环A受到杆对它的f大小变为零,细线AB与竖直方向夹角仍为371∘的大小为10rad/s,细线BP中张力T的大小为3.8N;
    (3)小环A与杆发生相对滑动前的f−ω2关系图像图解答图所示.
    【考点】
    水平面内的圆周运动-摩擦力
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:(1)对AB整体:N=mA+mBg,TPB=f,
    对B:TABcsθ=mBg,TABsinθ=TPB,
    联立得N=10N,f=3N.
    (2)设AB中张力为T′,
    对A:T′sinθ=mAω12(l+Lsinθ),
    对B:T−T′sinθ=mBω12l,
    T′csθ=mBg,
    联立,解得ω1=mBgtanθmA(l+Lsinθ)=10rad/s,
    T=mAω12(l+Lsinθ)+mBω12l=3.8N.
    (3) mBgtanθ−f=mAω2l+Lsinθ,
    即f=mBgtanθ−mAω2l+Lsinθ=3−0.3ω2(以向左为正方向),
    mBgtanθ+f=mAω2l+Lsinθ,
    即f=mAω2l+Lsinθ−mBgtanθ=0.3ω2−3(以向左为正方向),
    |f|=3−0.3ω2 ω≤10rad/s0.3ω2−3 10rad/s

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