【題目】如圖所示,細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=1.0kg的物體,靜止在水平板上,另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體,M的中點(diǎn)與圓孔距離為L=0.2m,并知M與水平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使此平面繞中心軸線以角速度ω轉(zhuǎn)動,為使m處于靜止?fàn)顟B(tài)。角速度ω應(yīng)取何值?

【答案】rad/s≤ω≤5rad/s

【解析】

設(shè)此平面角速度ω的最小值為ω1,此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大,方向沿半徑向外,則由牛頓第二定律得T-fmax=Mω12L,
T=mg
聯(lián)立得 mg-fmax=Mω12L,
m=0.3kg,fmax=2N,M=1kg,L=0.2m代入解得ω1=rad/s
設(shè)此平面角速度ω的最大值為ω2,此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大,方向沿半徑向里,則由牛頓第二定律得T+fmax=Mω22L,
T=mg
代入解得ω2=5rad/s
故為使m處于靜止?fàn)顟B(tài),角速度ω的何值范圍為:rad/s≤ω≤5rad/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用共點(diǎn)力平衡的原理來探究共點(diǎn)力的合成是否遵守平行四邊形定則,他將三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起,用三條細(xì)繩分別連結(jié)橡皮筋的另一端,按圖示方式把重物豎直吊起。在實(shí)驗(yàn)中,可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力的大小,并通過三條細(xì)繩的方向確定三個(gè)拉力的方向,從而探究其中任意兩個(gè)拉力的合力是否與第三個(gè)力等大反向。

(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,下列說法正確的是 ___(填正確答案標(biāo)號

A. 實(shí)驗(yàn)過程中需要測量三條橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長

B. OA、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形,其對角線一定與OC在一條直線上

C. 多次實(shí)驗(yàn)中可改變OAOB的夾角或改變重物質(zhì)量,但結(jié)點(diǎn)O位置不能改變

D. 每次實(shí)驗(yàn)均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點(diǎn)的位置

(2)為減小誤差,應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng) _______(填)的橡皮筋,質(zhì)量適當(dāng)______(填)的重物。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車先以一定速度沿平直公路做勻速運(yùn)動,改為勻變速直線運(yùn)動后速度與時(shí)間關(guān)系滿足:v=(20-2t)m/s,求

1)汽車變速前速度和變速度后加速度分別為多大?

(2)從變速運(yùn)動開始6s內(nèi)和12s內(nèi)汽車的位移分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,汽車向右沿水平面運(yùn)動,通過繩子提升重物M.若不計(jì)繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在重物勻速上升的過程中,有( 。

A. 汽車做加速運(yùn)動

B. 汽車做減速運(yùn)動

C. 地面對汽車的支持力增大

D. 繩子張力不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖所示為某同學(xué)研究在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

(1)下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材:

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、刻度尺。

除以上器材外,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有:__________。

A.秒表

B.天平(附砝碼)

C.低壓交流電源

D.低壓直流電源

(2)實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力:小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動紙帶沿木板做__________運(yùn)動。

(3)實(shí)驗(yàn)中,為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動的拉力,砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是__________。這樣,在改變小車上砝碼的質(zhì)量時(shí),只要砂和砂桶質(zhì)量不變,就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。

(4)如圖所示, A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.10s,A、B間的距離為x1=5.90cm ,B、C間的距離為x2=6.46cm ,則小車的加速度a=__________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

5)做實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)已平衡掉摩擦力。在處理數(shù)據(jù)時(shí),他以小車的加速度的倒數(shù)為縱軸,以小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸,描繪出-M圖象,下圖中能夠正確反映-M關(guān)系的示意圖是__________。

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速直線運(yùn)動,依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知xabxbd=6 m,xbc=1 m,小球從ac和從cd所用的時(shí)間都是2 s,設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc,則(   )

A. vc=3 m/s

B. vb=4 m/s

C. de所用時(shí)間為2 s

D. de=4 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將等腰直角棱鏡截去棱角,使截面平行于底面,制成道威棱鏡,可以減小棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射。從M點(diǎn)發(fā)出一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入,已知折射角γ=30°,則( )

A. 光在玻璃中的頻率比空氣中的頻率大

B. 玻璃的折射率

C. 光在玻璃中的傳播速度為

D. CD邊不會有光線射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動,其v-t圖象如圖所示,圖中△OPQ和△OQT的面積分別為x1x2(x2>x1),初始時(shí),甲車在乙車前方x0處。下列說法中正確的是( )

A. x0=x1,兩車相遇1 B. x0<x1,兩車相遇2

C. x0=x2,兩車相遇1 D. x0= x2,兩車不會相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑水平面上,在小車左端加一水平推力F=8N。當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到6m/s時(shí),在小車右端輕輕地放一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量m=2kg的小物塊。小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長。g取10m/s2,則:

(1)放上小物塊后,小物塊及小車的加速度各為多大;

(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度;

(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=5s小車通過的位移大小為多少?

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