【題目】如圖所示,細繩一端系著質(zhì)量為M=1.0kg的物體,靜止在水平板上,另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體,M的中點與圓孔距離為L=0.2m,并知M與水平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使此平面繞中心軸線以角速度ω轉(zhuǎn)動,為使m處于靜止狀態(tài)。角速度ω應(yīng)取何值?

【答案】rad/s≤ω≤5rad/s

【解析】

設(shè)此平面角速度ω的最小值為ω1,此時M所受的靜摩擦力達到最大,方向沿半徑向外,則由牛頓第二定律得T-fmax=Mω12L,
T=mg
聯(lián)立得 mg-fmax=Mω12L,
m=0.3kg,fmax=2N,M=1kg,L=0.2m代入解得ω1=rad/s
設(shè)此平面角速度ω的最大值為ω2,此時M所受的靜摩擦力達到最大,方向沿半徑向里,則由牛頓第二定律得T+fmax=Mω22L,
T=mg
代入解得ω2=5rad/s
故為使m處于靜止狀態(tài),角速度ω的何值范圍為:rad/s≤ω≤5rad/s

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】某同學(xué)利用共點力平衡的原理來探究共點力的合成是否遵守平行四邊形定則,他將三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起,用三條細繩分別連結(jié)橡皮筋的另一端,按圖示方式把重物豎直吊起。在實驗中,可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力的大小,并通過三條細繩的方向確定三個拉力的方向,從而探究其中任意兩個拉力的合力是否與第三個力等大反向。

(1)在實驗過程中,下列說法正確的是 ___(填正確答案標號

A. 實驗過程中需要測量三條橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長

B. OA、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形,其對角線一定與OC在一條直線上

C. 多次實驗中可改變OA、OB的夾角或改變重物質(zhì)量,但結(jié)點O位置不能改變

D. 每次實驗均需記錄三條細繩的方向及結(jié)點的位置

(2)為減小誤差,應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當 _______(填)的橡皮筋,質(zhì)量適當______(填)的重物。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車先以一定速度沿平直公路做勻速運動,改為勻變速直線運動后速度與時間關(guān)系滿足:v=(20-2t)m/s,求

1)汽車變速前速度和變速度后加速度分別為多大?

(2)從變速運動開始6s內(nèi)和12s內(nèi)汽車的位移分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,汽車向右沿水平面運動,通過繩子提升重物M.若不計繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在重物勻速上升的過程中,有( 。

A. 汽車做加速運動

B. 汽車做減速運動

C. 地面對汽車的支持力增大

D. 繩子張力不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖所示為某同學(xué)研究在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系的實驗裝置示意圖。

(1)下面列出了一些實驗器材:

電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、刻度尺。

除以上器材外,還需要的實驗器材有:__________。

A.秒表

B.天平(附砝碼)

C.低壓交流電源

D.低壓直流電源

(2)實驗中,需要平衡摩擦力:小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做__________運動。

(3)實驗中,為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力,砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是__________。這樣,在改變小車上砝碼的質(zhì)量時,只要砂和砂桶質(zhì)量不變,就可以認為小車所受拉力幾乎不變。

(4)如圖所示, A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點,若相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.10s,A、B間的距離為x1=5.90cm ,B、C間的距離為x2=6.46cm ,則小車的加速度a=__________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

5)做實驗時,該同學(xué)已平衡掉摩擦力。在處理數(shù)據(jù)時,他以小車的加速度的倒數(shù)為縱軸,以小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸,描繪出-M圖象,下圖中能夠正確反映-M關(guān)系的示意圖是__________

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速直線運動,依次經(jīng)ab、cd到達最高點e.已知xabxbd=6 m,xbc=1 m,小球從ac和從cd所用的時間都是2 s,設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vbvc,則(   )

A. vc=3 m/s

B. vb=4 m/s

C. de所用時間為2 s

D. de=4 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將等腰直角棱鏡截去棱角,使截面平行于底面,制成道威棱鏡,可以減小棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射。從M點發(fā)出一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入,已知折射角γ=30°,則( )

A. 光在玻璃中的頻率比空氣中的頻率大

B. 玻璃的折射率

C. 光在玻璃中的傳播速度為

D. CD邊不會有光線射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在一平直道路上同向運動,其v-t圖象如圖所示,圖中△OPQ和△OQT的面積分別為x1x2(x2>x1),初始時,甲車在乙車前方x0處。下列說法中正確的是( )

A. x0=x1,兩車相遇1 B. x0<x1,兩車相遇2

C. x0=x2,兩車相遇1 D. x0= x2,兩車不會相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的小車放在光滑水平面上,在小車左端加一水平推力F=8N。當小車向右運動的速度達到6m/s時,在小車右端輕輕地放一個大小不計、質(zhì)量m=2kg的小物塊。小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長。g取10m/s2,則:

(1)放上小物塊后,小物塊及小車的加速度各為多大;

(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度;

(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=5s小車通過的位移大小為多少?

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