【題目】如圖所示,V形細桿AOB能繞其對稱軸OO'轉(zhuǎn)動,OO'沿豎直方向V形桿的兩臂與轉(zhuǎn)軸間的夾角均為α=45°。兩質(zhì)量均為m=0.1kg的小環(huán),分別套在V形桿的兩臂上,并用長為l=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的輕質(zhì)細線連結(jié)。要求細線始終處于水平伸直狀態(tài),取g=10m/s2。則:

(1)若桿光滑,桿轉(zhuǎn)動的角速度的最小值ω0;(結(jié)果可以用根式表示)

(2)若桿與球之間的動摩擦因數(shù)為0.2,求桿轉(zhuǎn)動的角速度范圍

【答案】(1) (2)

【解析】1角速度最小時,環(huán)受重力、支持力,二力的合力充當(dāng)向心力,

在水平方向上有

在豎直方向上有,其中,聯(lián)立解得;

2)角速度最小時,環(huán)受重力、支持力和最大靜摩擦力(沿桿向上),

,

聯(lián)立解得

當(dāng)小環(huán)有上滑趨勢,細線拉力達到最大時,桿轉(zhuǎn)動的角速度最大,最大靜摩擦力反向,根據(jù)牛頓第二定律,有:

,解得

小球不能相對桿滑動,故角速度取值范圍為

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】用兩個相同的小量程電流表,分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A 1、A2,若把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路,如圖(a)、(b)所示,則閉合開關(guān)后,下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是( )

A. 圖(a)中的A 1 、A 2的示數(shù)相同

B. 圖(a)中的A 1A 2的指針偏角相同

C. 圖(b)中的A1、A 2的示數(shù)和偏角都不同

D. 圖(b)中的A1A 2的指針偏角相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)點沿x軸正方向做直線運動,通過坐標原點時開始計時,其t圖象如圖所示,則(  )

A. 質(zhì)點做勻速直線運動,速度為0.5 m/s

B. 質(zhì)點做勻加速直線運動,加速度為0.5 m/s2

C. 質(zhì)點在1 s末速度為1.5 m/s

D. 質(zhì)點在第1 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙且絕緣的斜面體ABC在水平地面上始終靜止.在斜面體AB邊上靠近B點固定一點電荷,從A點無初速度釋放帶負電且電荷量保持不變的小物塊(視為質(zhì)點),運動到P點時速度恰為零.則小物塊從AP運動的過程(  )

A. 水平地面對斜面體沒有靜摩擦作用力

B. 小物塊的電勢能一直增大

C. 小物塊所受到的合外力一直減小

D. 小物塊損失的機械能大于增加的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動?捎孟旅娴姆椒y量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度。實驗器材有:電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片等。實驗步驟如下:

(1)如圖甲所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。

(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點。

(3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量。

①己知電磁打點計時器打點的周期為T,r為圓盤的半徑,n為選定的兩點間的打點周期數(shù),還需要測量的物理量是____________________。用已知量和測量量表示的角速度的表達式為_______。

②已知T=0.02s,r=5.50×l02m,得到的紙帶的一段如圖乙所示,求得角速度_______rad/s。

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【題目】如圖所示,BC是一組塔輪,即BC半徑不同,但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上,其半徑之比為RB:RC=3:2,A輪的半徑大小與C輪相同,它與B輪緊靠在一起,當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時,由于摩擦作用,B輪也隨之無滑動地轉(zhuǎn)動起來.a、b、c分別為三輪邊緣的三個點,則ab、c三點在運動過程中的.線速度大小之比為______,向心加速度大小之比為______.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示為車站使用的水平傳送帶的模型,它的水平傳送帶AB的長度為L=8m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0.2m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45m,現(xiàn)有一個旅行包(可視為質(zhì)點)以初速度v0=10m/s水平地滑上水平傳送帶A端.已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6,皮帶輪與皮帶之間始終不打滑,g取10m/s2.討論下列問題:

(1)若傳送帶靜止,旅行包滑到B點時,人若沒有及時取下,旅行包將從B端滑落,則包的落地點距B端的水平距離為多少?

(2)設(shè)皮帶輪順時針勻速運動,若皮帶輪的角速度ω1=40rad/s,旅行包落地點距B端的水平距離又為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,帶電粒子的速率為v,帶電荷量為q,下列帶電粒子所受洛倫茲力的大小和方向正確的是( )

A. 圖(1)為F=qvB,方向與v垂直斜向上

B. 圖(2)為F=qvB,方向與v垂直斜向下

C. 圖(3)為F=qvB,方向垂直紙面向外

D. 圖(4)為,方向垂直紙面向里

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd是一個質(zhì)量為m,邊長為L的正方形金屬線框.如從圖示位置自由下落,在下落h后進入磁感應(yīng)強度為B的磁場,恰好做勻速直線運動,該磁場的寬度也為L.在這個磁場的正下方h+L處還有一個未知磁場,金屬線框abcd在穿過這個磁場時也恰好做勻速直線運動,那么下列說法正確的是 (  ).

A. 未知磁場的磁感應(yīng)強度是2B

B. 未知磁場的磁感應(yīng)強度是 B

C. 線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL

D. 線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL

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