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如圖所示，在內壁光滑的平底試管內放一個質量為m=10g的小球（可視為質點），試管的開口端加蓋與水平軸O連接，試管底與O相距為L=10cm，試管在轉軸帶動下沿豎直平面做勻速圓周運動．g取10m/s2．求：

(1) 轉軸的角速度滿足什么條件時，小球不會脫離試管底？

(2) 當轉軸的角速度為30rad/s時，小球到達最高點時對試管底的壓力．[來源:學。科。網]

 

【答案】

(1) ≥10rad/s(2) 0.8N，方向豎直向上

【解析】(1)對小球，在最高點時

                                    …………………（3分）

解得  10rad/s                                …………………（1分）

因此，轉軸的角速度≥10rad/s時，小球不會脫離試管底。    ………（1分）

(2) 對小球，在最高點時，設試管底對小球的彈力為N，

                                 …………………（3分）

解得  0.8N                                  …………………（1分）

由牛頓第三定律得，小球對試管底的壓力0.8N，方向豎直向上…（1分）

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在內壁光滑的平底試管內放一個質量為M的小球，試管的開口端加蓋與水平軸0連接．試管底與O相距L0，試管在轉軸帶動下沿豎直平面做勻速轉動．求：
（1）轉軸的角速度達到多大時，試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍．
（2）轉軸的角速度滿足什么條件時，會出現(xiàn)小球運動到最高點與試管底脫離接觸的情況？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在內壁光滑的平底試管內放一個質量為1g的小球，試管的開口端加蓋與水平軸O連接．試管底與O點相距5cm，試管在轉軸帶動下，在豎直平面內做勻速圓周運動．求：
（1）轉軸的角速度達到多大時，試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍？
（2）轉軸的角速度滿足什么條件時，會出現(xiàn)小球與試管底脫離接觸的情況？（g=10m/s2，結果可以保留根號）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在內壁光滑的平底試管內放一個質量為m的小球，試管的開口端與水平軸O連接，試管底與O相距l(xiāng)，試管通過轉軸帶動在豎直平面內勻速轉動．試求：
（1）若轉軸的角速度為ω，在圖示的最低點位置球對管底的壓力大小；
（2）若小球到達最高點時，管底受到的壓力為mg，此時小球的線速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在內壁光滑的平底試管內放一個質量為1g的小球，試管的開口端加蓋并與水平軸O連接．試管底與O相距5cm，試管在轉軸帶動下沿豎直平面做勻速圓周運動．
求：
（1）轉軸的角速度滿足什么條件時，會出現(xiàn)小球與試管底脫離接觸的情況？
（2）轉軸的角速度達到多大時，試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍？

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