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题型：解答题题类：难易度：困难

广东省广州市第十六中学2024-2025学年高三上学期10月教学质量检测物理试题

如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为r₀=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为μ₁=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度g=10m/s² ，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：

（1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的ω₀；

（2）若转盘的角速度ω₁=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求满足条件的A转动半径r_A的大小范围；

（3）若小物块B解除固定状态，B和转盘间动摩擦因数为μ₂=0.2，现将转盘角速度从0开始缓慢增大，为了保证B不打滑，求满足条件的转盘角速度ω₂的大小范围。

举一反三

如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为 $\text{[math]}$ 的赛车（视为质点）从A处出发，以速率 $\text{[math]}$ 驶过半径 $\text{[math]}$ 的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为 $\text{[math]}$ 的竖直圆轨道，并以某速度v₂驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取10m/s² ，试计算：

（1）赛车在B点受到轨道支持力的大小；

（2）若赛车以2v₂的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。

如图所示，一质量不计的弹簧原长为9cm，一端固定于质量m=4kg的物体上，另一端施一水平拉力F，若物体与水平面间的动摩擦因数为0.3，弹簧的劲度系数300N/m（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s²）

（1）弹簧拉长至12cm时，物体受哪种摩擦力，所受摩擦力的大小；

（2）若将弹簧拉长15cm时，物体受哪种摩擦力，所受摩擦力的大小；

（3）如图用一水平力F拉着物体在水平地面上做匀速直线运动，从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t₁时刻F减小为零。请画出0-t₁内物体所受的摩擦力F_f大小随时间t的变化所有的可能图像。

如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 时刻开始以初速度 $\text{[math]}$ 沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力 $\text{[math]}$ 的作用，g取 $\text{[math]}$ ，向右为正方向，该物体受到的摩擦力 $\text{[math]}$ 随时间变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

如图1所示，长为R且不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。由于阻力的影响，小球每次通过最高点时速度大小不同。测量小球经过最高点时速度的大小v、绳子拉力的大小F，作出F与 $\text{[math]}$ 的关系图线如图2所示。下列说法中正确的是（）

下列有关摩擦力的说法正确的是（　　）

杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为r = 0.4 m，水的质量200 g，杯子的质量50 g，绳子质量不计，重力加速度g = 10 m/s² ，则下列说法正确的是（　　）

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