【題目】如圖所示,一傾斜的勻質圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉動,盤面上離轉軸距離2.5 m處有一質量為1kg的小物體與圓盤始終保持相對靜止。物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為 (設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),盤面與水平面的夾角為30°,g10 m/s2。求

(1)ω的最大值;

(2)若圓盤以(1)問中的角度的轉動,當小物體運動到最高點時,受到摩擦力的大。

(3)若圓盤以(1)問中的角度的轉動,當小物體運動到與圓心等高的位置時,受到摩擦力的大小。

【答案】(1)(2)方向沿斜面向上,大小為2.5m (3)

【解析】

當物體轉到圓盤的最低點,由重力沿斜面向下的分力和最大靜摩擦力的合力提供向心力時,角速度最大,由牛頓第二定律求出最大角速度;當小物體運動到最高點時,由牛頓第二定律求出受到摩擦力的大小,當小物體運動到與圓心等高的位置時,根據(jù)牛頓第二定律和力的合成求出受到摩擦力的大;

解:(1)當物體轉到圓盤的最低點,所受的靜摩擦力沿斜面向上達到最大時,角速度最大,由牛頓第二定律得:

則有:

(2) 當小物體運動到最高點時,則有:

解得

方向沿斜面向上,大小為2.5m

(3) 小物體運動到與圓心等高的位置時,則有:

解得

練習冊系列答案
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【題目】半徑為R的圓桶固定在小車上,有一個光滑的小球靜止在圓桶最低點,如圖所示小車以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物時,突然停止運動,在這之后,關于小球在圓桶中上升的高度的判斷,正確的是

A. 不可能等于 B. 不可能大于 C. 不可能小于 D. 不可能等于2R

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【題目】一般的曲線運動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替如圖所示,曲線上的A點的曲率圓定義為:通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做A點的曲率圓,其半徑叫做A點的曲率半徑.

在場強為B的水平勻強磁場中,一質量為m、帶正電q的小球在O點靜止釋放,小球的運動曲線如圖所示已知此曲線在最低點的曲率半徑為該點到x軸距離的2倍,重力加速度為求:

小球運動到任意位置處的速率v

小球在運動過程中第一次下降的最大距離

當在上述磁場中加一豎直向上場強為的勻強電場時,小球從O靜止釋放后獲得的最大速率

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【題目】如圖所示,MN為兩等量異種點電荷,M帶正電,N帶負電。在MN的連線上有A、B、C三點,其中B點為連線的中點,A、C兩點與B點等距,則下列說法錯誤的是

A. A點與C點的電場強度大小相等

B. A點與C點的電勢相等

C. A、B兩點間的電勢差與B、C兩點間的電勢差相等

D. B點作M、N連線的垂線,點電荷q沿此垂線方向移動,電荷的電勢能保持不變]

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【題目】兩輛汽車從同一地點同時出發(fā)沿同一方向做直線運動,它們的速度的平方(v2) 隨位置(x)的變化圖象如圖所示,下列判斷正確的是(  )

A. 汽車A的加速度大小為2 m/s2

B. 汽車ABx=6 m處的速度大小為2 m/s

C. 汽車A、Bx=6 m處相遇

D. 汽車A、Bx=8 m處相遇

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【題目】甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運動,在t0 時刻,乙車在甲車前方50 m處,它們的vt圖象如圖所示,下列對汽車運動情況的描述正確的是

A. 在第30 s末,甲、乙兩車相距100 m

B. 甲車先做勻速運動再做反向勻減速運動

C. 在第20 s末,甲、乙兩車的加速度大小相等

D. 在整個運動過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次

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【題目】如圖是驗證力的合成的平行四邊形定則實驗示意圖。將橡皮條的一端固定于A點,圖甲表示在兩個拉力F1、F2的共同作用下,將橡皮條的結點拉長到O點;圖乙表示準備用一個拉力F拉橡皮條,圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的合成圖示。

(1)有關此實驗,下列敘述正確的是________(填正確答案標號)。

A.在進行圖甲的實驗操作時,F1、F2的夾角越大越好

B.在進行圖乙的實驗操作時,必須將橡皮條的結點拉到O

C.拉力的方向應與紙面平行,彈簧及鉤子不與彈簧測力計的外殼及紙面接觸,產生摩擦

D.在進行圖甲的實驗操作時,保證O點的位置不變,F1變大時,F2一定變小

(2)圖丙中F是以F1、F2為鄰邊構成的平行四邊形的對角線,一定沿AO方向的是________(F或者F′”)。

(3)若在圖甲中,F1、F2夾角小于90,現(xiàn)保持O點位置不變,拉力F2方向不變,增大F1F2的夾角,將F1緩慢轉至水平方向的過程中,兩彈簧秤示數(shù)大小變化為F1__________,F2___________。

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【題目】美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴,比較準確地測定了電子的電荷量。如圖,平行板電容器兩極板M、N相距d,兩極板分別與電壓為U的恒定電源兩極連接,極板M帶正電,F(xiàn)有一質量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài),且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k,則

A. 油滴帶正電

B. 油滴帶電荷量為

C. 電容器的電容為

D. 將極板N向下緩慢移動一小段距離,油滴將向上運動

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