【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(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO’重合,轉(zhuǎn)臺(tái)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(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,它和O點(diǎn)的連線與OO’之間的夾角θ60°。已知重力加速度大小為g,小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。求

1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時(shí)的角速度ω0

2)若小物塊一直相對(duì)陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的最大值和最小值。

【答案】(1)(2)最大值,最小值

【解析】

(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(shí),重力和支持力的合力不夠提供向心力,當(dāng)角速度最大時(shí),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:

當(dāng)時(shí),重力和支持力的合力大于所需向心力,摩擦力方向沿罐壁切線向上,

當(dāng)角速度最小時(shí),摩擦力向上達(dá)到最大值,設(shè)此最小角速度為

由牛頓第二定律得:

聯(lián)立三式解得:.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,直角坐標(biāo)xOy平面內(nèi),有一半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向里,邊界與xy軸分別相切于a、b兩點(diǎn)。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從b點(diǎn)沿平行于x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,離開磁場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過x軸時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°,下列判斷正確的是( )

A. 粒子帶正電 B. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R

C. 粒子運(yùn)動(dòng)的速率為 D. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管ADB固定在豎直平面內(nèi),圓管的圓心為0,D點(diǎn)為圓管的最低點(diǎn),AB兩點(diǎn)在同一水平線上,AB2L,圓環(huán)的半徑rL(圓管的直徑忽略不計(jì)),過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點(diǎn),在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng);虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于,圓心0正上方的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為﹣qq0)的絕緣小物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),PC間距為L.現(xiàn)將該小物體無初速度釋放,經(jīng)過一段時(shí)間,小物體剛好沿切線無碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi),并繼續(xù)運(yùn)動(dòng),重力加速度用g表示。

1)虛線AB上方勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?

2)小物體到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度的大。

3)小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=4m/s。

①求x=2.5m,處質(zhì)點(diǎn)在0~4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移。

②此時(shí)A質(zhì)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2cm,試求從圖示時(shí)刻開始經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間A質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)恒力F1、F2F3的共同作用下保持平衡狀態(tài),若突然撤去F1,則質(zhì)點(diǎn)(

A. 一定做勻變速運(yùn)動(dòng)

B. 一定做直線運(yùn)動(dòng)

C. 一定做非勻變速運(yùn)動(dòng)

D. 一定做曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】無級(jí)變速是指在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度,其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器,很多高檔汽車都應(yīng)用了“無級(jí)變速”.圖所示為一種“滾輪-平盤無級(jí)變速器”的示意圖,它由固定在主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用,當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng),如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑,那么主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是 (  ).

A.n2=n1 B.n1=n2

C.n2=n1 D.n2=n1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一滑塊以一定的初速度從一固定斜面的底端向上沖,到斜面上某一點(diǎn)后返回底端,斜面粗糙.下列四幅圖像分別表示滑塊運(yùn)動(dòng)過程中位移x、速度v、動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep(以斜面底端為參考平面)隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像,其中正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為L的單匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其ab邊與磁場(chǎng)的右邊界重合.線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成,它的總電阻為R。現(xiàn)將線框以恒定速度水平向右勻速拉出磁場(chǎng),此過程中保持線框平面與磁感線垂直,拉力在線框平面內(nèi)且與ab邊垂直,bc邊始終與磁場(chǎng)的右邊界保持垂直。求線框被拉出磁場(chǎng)的過程中

(1)線框內(nèi)的電流大。

(2)cd兩端的電壓;

(3)線框中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一長(zhǎng)木板靜止在傾角為θ的斜面上,長(zhǎng)木板上一人用力推長(zhǎng)木板上物塊,使物塊與長(zhǎng)木板間的摩擦力剛好為零,已知人、物塊、長(zhǎng)木板的質(zhì)量均為m,人、物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,長(zhǎng)木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,則下列說法正確的是(  )

A. 斜面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力為mgsinθ

B. 斜面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力為3μ2mgcosθ

C. 長(zhǎng)木板對(duì)人的摩擦力為2μ1mgcosθ

D. 長(zhǎng)木板對(duì)人的摩擦力為2mgsinθ

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