分析 (1)物體M不受摩擦力時,M做圓周運動需要的向心力等于m的重力,由此結合牛頓第二定律解答即可.
(2)當M所受的最大靜摩擦力沿半徑方向向外時,角速度最小,當M所受的最大靜摩擦力沿半徑向內時,角速度最大,根據牛頓第二定律求出角速度的范圍.
解答 解:(1)物體M不受摩擦力時,M做圓周運動需要的向心力等于m的重力,得:
mg=Mω2r
ω=$\sqrt{\frac{mg}{Mr}}=\sqrt{\frac{0.3×10}{0.6×0.2}}=5$rad/s
(2)當M所受的最大靜摩擦力沿半徑方向向外時,角速度最小,根據牛頓第二定律得,mg-${F}_{f}=Mr{{ω}_{1}}^{2}$,解得${ω}_{1}=\sqrt{10}rad/s$
當M所受的最大靜摩擦力沿半徑向內時,角速度最大,得:$mg+{F}_{f}=Mr{{ω}_{2}}^{2}$,解得${ω}_{2}=5\sqrt{2}rad/s$.
所以$\sqrt{10}rad/s≤ω≤5\sqrt{2}rad/s$.
答:(1)角速度為5rad/s時,物體M不受摩擦力;
(2)角速度ω在$\sqrt{10}rad/s≤ω≤5\sqrt{2}rad/s$范圍,M會處于靜止.
點評 解決本題的關鍵搞清圓周運動向心力的來源,抓住臨界狀態(tài),運用牛頓第二定律進行求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 彈簧的勁度系數越大周期越大 | B. | 振子的質量越大周期越大 | ||
C. | 振幅越大周期越大 | D. | 振幅越大周期越小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 衣物受重力、筒壁彈力、摩擦力和向心力作用 | |
B. | 筒壁的彈力隨筒的轉速的增大而增大 | |
C. | 衣物隨筒壁做圓周運動的向心力由摩擦力提供 | |
D. | 筒壁對衣物的摩擦力隨筒的轉速的增大而增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 充電底座中的發(fā)射線圈將磁場能轉化力電能 | |
B. | 充電底座可以直接使用直流電源實現對手機的無線充電 | |
C. | 接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同 | |
D. | 無線充電時手機接收線圈利用“電流的磁效應”獲取電能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若水平拋出是勻變速曲線運動,若斜向上拋出則不是勻變速曲線運動 | |
B. | 加速度大小和方向均改變,是非勻變速曲線運動 | |
C. | 加速度大小不變,方向改變,是非勻變速曲線運動 | |
D. | 加速度的大小和方向均不變,是勻變速曲線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電流 | B. | 電磁波 | C. | 聲波 | D. | 電子 |
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