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13.如圖所示,細繩一端系著質量M=0.6kg的物體,靜止在水平面上,另一端通過光滑的小孔吊著質量m=0.3kg的物體,M的中點與圓孔相距0.2m,并知M與水平面的最大靜摩擦力為2N,現使此平面繞中心軸線轉動,求:
(1)角速度為多大時,物體M不受摩擦力;
(2)角速度在什么范圍內M會處于靜止狀態(tài).

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.

練習冊系列答案
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3.關于彈簧子做簡諧運動的周期,下列說法中正確的是(  )
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4.如圖所示,洗衣機的脫水筒在工作時,有一件衣物附著在豎直的筒壁上,則此時(  )
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(1)圖2的圖象中,表示小球重力勢能Ep、動能Ek和機械能E隨小球距最低點D的高度h的變化關系圖線分別是B
A.甲、乙、丙    B.乙、丙、甲   C.丙、甲、乙    D.丙、乙、甲
(2)本次實驗小球由靜止釋放時距最低點D的豎直高度為0.21m,小球的質量為0.036kg(取g=9.8m/s2,結果保留兩位有效數字)
(3)由圖2的圖象,可得出的結論是在實驗誤差允許范圍內,在只有重力做功的情況下,小球的機械能守恒.

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用皮帶相連的兩個輪子轉動的線速度相等,同一轉盤上的兩個質點角速度相等.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經進入人們的生活.某品牌手機的無線充電原理如圖所示,關于無線充電,下列說法正確的是( 。
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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
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.擲出鉛球不計空氣阻力,下列對鉛球運動性質的說法中正確的是( 。
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
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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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2.衛(wèi)星定位系統(tǒng)在日常生活中有廣泛的應用,定位時,接收器需要獲得衛(wèi)星發(fā)送的信號.衛(wèi)星發(fā)送的是( 。
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2.讓小球從斜面的頂端滾下(如圖所示標出了不同時刻小球沿斜面滾下的位移),求:
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