【題目】如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止,它和O點的連線與之間的夾角θ,已知重力加速度大小為g,小物塊與陶罐之間的摩擦系數(shù)大小為μ。(計算結(jié)果含有根式的保留)

1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時的角速度

2)若小物塊一直相對陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度最大值和最小值。

【答案】1 2

【解析】

(1)物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)物塊受到的摩擦力恰好等于零時,物塊受到的重力和陶罐對其指向O點的支持力的合力提供向心力,則,解得:.

(2) 物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)物塊恰要往上滑時,陶罐轉(zhuǎn)動的角速度最大,此時物塊受重力、陶罐對其的支持力和陶罐對其沿陶罐壁切線向下的摩擦力如圖:

將力分解成水平方向和豎直方向可得,、 ,聯(lián)立解得:.

物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)物塊恰要往下滑時,陶罐轉(zhuǎn)動的角速度最小,此時物塊受重力、陶罐對其的支持力和陶罐對其沿陶罐壁切線向上的摩擦力如圖:

將力分解成水平方向和豎直方向可得,、、 ,聯(lián)立解得:.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動,兩球用一根細(xì)繩連接如圖所示,球A的質(zhì)量是球B的兩倍,當(dāng)桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,兩球剛好保持與桿無相對滑動,那么

A. A受到的向心力等于B受的向心力

B. A轉(zhuǎn)動的半徑是球B轉(zhuǎn)動半徑的一半

C. 當(dāng)ω增大時,球A向外運動

D. 當(dāng)ω增大時,球B向外運動

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【題目】一個半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個帶電小球A中央有孔,可視為點電荷,當(dāng)它們處于如圖所示位置時,恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此時小球B與環(huán)中心O處于同一水平面,A、B連線與水平方向夾角為已知小球B為帶電量為q的負(fù)電荷,質(zhì)量為m,重力加速度為g,靜電力常量為k,由此可知小球  

A. 質(zhì)量為2m

B. 帶負(fù)電

C. 帶電荷量為

D. 對圓環(huán)的彈力大小為

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【題目】一個質(zhì)量為m的物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變且逐漸增大的水平力F的作用。假設(shè)物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為,下列說法中正確的是:

A. 水平力比較小時,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),所以牛頓第二定律不適用靜止的物體。

B. 水平力比較小時,物塊雖然處于靜止?fàn)顟B(tài),但物塊所受到的各個力都對物塊都單獨產(chǎn)生一個加速度,物塊的實際加速度為各個加速度的矢量和,實際加速度為零.

C. 在整個過程中,物體所受的摩擦力大小為。

D. 物塊運動后,其運動為勻變速直線運動。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】需要用到如圖所示的裝置,再加上各自必要的器材來完成下列四個實驗時,不需要平衡摩擦力的是  

A. 用打點計時器測小車的速度

B. 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

C. 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

D. 探究做功與物體速度變化的關(guān)系

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。

如圖1是紙帶釋放前瞬間的情景,你認(rèn)為正確的是______

打點計時器的電源為交流電源,如圖2為打出紙帶的一部分,A、BC為連續(xù)的三個點,用刻度尺量得,,,則可得到打B點時重物下落的速度大小______,重物下落的加速度大小______。

若實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點0到點5,該過程中動能的增加量略小于重力勢能的減少量,原因可能是______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列向右傳播的簡諧橫波,當(dāng)波傳到處的P點時開始計時,該時刻波形如圖所示,時,觀察到質(zhì)點P第三次到達(dá)波峰位置,下列說法正確的是

A. 波速為

B. 經(jīng)1.4s質(zhì)點P運動的路程為70cm

C. 時,處的質(zhì)點Q第三次到達(dá)波谷

D. 與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為2.5HZ

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【題目】如圖所示,粗糙水平地面AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接,且在同一豎直平面內(nèi),OBCD的圓心,BOD在同一豎直線上.質(zhì)量m=2kg的小物體在9N的水平恒力F的作用下,從A點由靜止開始做勻加速直線運動.已知AB=5m,小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.當(dāng)小物塊運動到B點時撤去力F.取重力加速度g=10m/s2.求:

1)小物塊到達(dá)B點時速度的大;

2)小物塊運動到D點時,軌道對小物塊作用力的大;

3)小物塊離開D點落到水平地面上的點與B點之間的距離.

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【題目】有一只燈泡的燈絲斷了,通過轉(zhuǎn)動燈泡把燈絲接通,再接入電源后,所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是( )

A. 燈絲電阻變小,通過它的電流變大,根據(jù)P=I2R,電燈變亮

B. 燈絲電阻變大,通過它的電流變小,根據(jù)P=I2R,電燈變暗

C. 燈絲電阻變小,它兩端的電壓不變,根據(jù)P=U2/R,電燈變亮

D. 燈絲電阻變大,它兩端的電壓不變,根據(jù)P= U2/R,電燈變暗

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