【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OO′重合,轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω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(diǎn)的連線與OO′之間的夾角為θ,已知動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。

(1) ,若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求;

(2)求要使小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對陶罐壁靜止,求陶罐轉(zhuǎn)動的最大值角速度。

【答案】(1) (2)

【解析】

小物塊受到的摩擦力恰好為零,靠重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解;當(dāng)時,重力和支持力的合力不夠提供向心力,當(dāng)角速度最大時,摩擦力方向沿罐壁切線向下達(dá)最大值,根據(jù)牛頓第二定律及平衡條件求解最大角速度

(1)當(dāng)摩擦力為零,支持力和重力的合力提供向心力,有:,
解得;

(2)當(dāng)時,重力和支持力的合力不夠提供向心力,當(dāng)角速度最大時,摩擦力方向沿罐壁切線向下達(dá)最大值,設(shè)此最大角速度為,

由牛頓第二定律得,,
聯(lián)立以上三式解得:

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】如圖,質(zhì)量為的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為的人向連,輕繩OA與豎直方向的夾角,物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài),(已知,,,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:

1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?

2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?

3)若人的質(zhì)量,人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為,則欲使人在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河,M、N分別是甲、乙兩船的出發(fā)點(diǎn),兩船頭與河沿均成α角,甲船船頭恰好對準(zhǔn)N點(diǎn)的正對岸P點(diǎn),經(jīng)過一段時間乙船恰好到達(dá)P點(diǎn),如果劃船速度大小相同,且兩船相遇,不影響各自的航行,下列判斷正確的是( 。

A. 兩船渡河時間一定相等

B. 甲乙兩船可能在P點(diǎn)相遇

C. 兩船相遇在NP直線上

D. 渡河過程中兩船不一定會相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個固定的等量異種電荷,在它們連線的垂直平分線上有A.B.c三點(diǎn),如圖所示,下列說法正確的是

A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)電勢高

B.A.b兩點(diǎn)場強(qiáng)方向相同,b點(diǎn)場強(qiáng)比a大

C.A.B.c三點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)電勢相等

D.一帶電粒子(不計重力),在a點(diǎn)無初速釋放,則它將在A.b線上運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M是水平放置的半徑足夠大的圓盤,繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,規(guī)定經(jīng)過圓心O水平向右為x軸的正方向.在圓心O正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器,從t=0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動,速度大小為v.已知容器在t=0時刻滴下第一滴水,以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水.求:

1)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)為多大?

2)第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的最大距離x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,將帶電荷量q=-6×10-6 C的電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),克服電場力做了2.4×10-5 J的功,再從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做了1.2×10-5 J的功.求:

(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB和B、C兩點(diǎn)間的電勢差UBC;

(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢為零,則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢分別為多少?

(3)作出過B點(diǎn)的一條電場線(只保留作圖的痕跡,不寫做法).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛值勤的警車停在路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,立即前去追趕,警車發(fā)動起來。若警車以a=2 m/s2 加速度做勻加速直線運(yùn)動.則:

(1)警車要多長時間才能追上違章的貨車?

(2)在警車追上貨車之前,兩車的最大距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)某同學(xué)用打點(diǎn)計時器測量做勻加速直線運(yùn)動的物體的加速度,電源頻率f=50Hz,在紙帶上打出的點(diǎn)中,選出零點(diǎn),每隔4個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn),因保存不當(dāng),紙帶被污染,如圖所示,A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點(diǎn),僅能讀出其中3個計數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離:SA=16.6mm SB=126.5mm SD=624.5mm

若無法再做實(shí)驗(yàn),可由以上信息推知:

①相鄰兩計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為_____s;

②打C點(diǎn)時物體的速度大小為_____m/s(取2位有效數(shù)字)

③物體的加速度大小為_____(用SA、SB、SC、SDf表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在通常情況下,可以忽略氣體分子之間的相互作用力對于一定質(zhì)量的某種氣體,如果氣體與外界沒有熱交換,則  

A. 當(dāng)氣體分子的平均動能增大,氣體的壓強(qiáng)一定增大

B. 當(dāng)氣體分子的平均動能增大,氣體的壓強(qiáng)一定減小

C. 當(dāng)氣體分子的平均距離增大,氣體分子的平均動能一定增大

D. 當(dāng)氣體分子的平均距離增大,氣體分子的平均動能可能增大

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