12【答案】BC
【解析】ABC、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由
可知,因为C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静
摩擦力,此时 ,计算得出: ,当C的摩擦力达到最大
静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,
对C可得: ,对AB整体可得: ,计算得出: ,当
时整体会发生滑动,故A错误,BC正确;
D、当
时,在增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大,故D错误;
13【答案】(1)交流电(2)BC(3)0.611 2.00(4)C(5)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
14解析:(1)由万有引力定律和向心力公式得
MmGR+h2
=m4π
2
T2B(R+h)①
MmG2=mg② R联立①②式得TB=2π
R+hgR2
3.③
(2)由题意得(ωB-ω0)t=2π④ 由③得ωB=代入④得t=
gR2R+h2π
3
. gR2R+h3
-ω0
11
答案:(1)2π
R+hgR2
3 (2)
2π
gR2R+h 3
-ω0
15解析 (1)v0=72 km/h=20 m/s,AB长L1=150 m,v=36 km/h=10 m/s,对AB段匀减速直线运动有v-v0=-2aL1,代入数据解得a=1 m/s。
2
2
2
v2
(2)汽车在BC段做圆周运动,静摩擦力提供向心力,有Ff=m,为了确保安全,则须满足
RFf≤μmg,解得R≥20 m,即Rmin=20 m。
(3)设AB段时间为t1,BC段时间为t2,CD段时间为t3,全程所用最短时间为t。
v0+v1
L1=t1·,而πR=vt2,
2
2
vL2=t3,t=t1+t2+t3,解得t=23.14 s。
2
答案 (1)1 m/s (2)20 m (3)23.14 s
16【答案】(1)=0.4 (2)M=4kg,=0.1 (3)8.125m 【解析】(1)由乙图知,m、M一起运动的最大外力Fm=25N, 当F>25N时,m与M相对滑动,对m由牛顿第二定律有:由乙图知解得:
;
,
,
,
2
(2)对M由牛顿第二定律有:
即,
乙图知:,,
解得:M = 4 kg,μ2=0. 1; (3)给m一水平向右的初速度左,
时,m运动的加速度大小为a1 = 4 m/s,方向水平向
2
设m运动t1时间速度减为零,则,
12
位移,
M的加速度大小,方向向左,
M的位移大小此时M的速度由于
, ,
,即此时m运动到M的右端,当M继续运动时,m从M的右端竖直掉落,
,
设m从M 上掉下来后M的加速度天小为,对M由生顿第二定律
可得,
在t=2s时m与M右端的距离:
。
13