【題目】如圖所示,細(xì)繩一端系著質(zhì)量M0.6 kg的物體,靜止于水平面上,另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m0.3 kg的物體,M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2 m,并知M和水平面的最大靜摩擦力為2 N.現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),問(wèn)角速度ω在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)?(g10 m/s2)

【答案】

【解析】

要使m靜止,M應(yīng)與水平面相對(duì)靜止,考慮M能與水平面相對(duì)靜止的兩個(gè)極端狀態(tài):

當(dāng)ω為所求范圍的最小值時(shí),M有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),水平面對(duì)M的靜摩擦力方向背離圓心,大小等于最大靜摩擦力2 N,此時(shí)對(duì)M有:FfmMrωFmg

解得:ω12.9 rad/s

當(dāng)ω為所求范圍的最大值時(shí),M有遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),水平面對(duì)M的摩擦力方向指向圓心,且大小也為2 N,此時(shí):FfmMrωFmg

解得:ω26.5 rad/s

故所求ω的范圍為2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s.

思路要使m靜止,M應(yīng)與水平面相對(duì)靜止,考慮M能與水平面相對(duì)靜止的兩個(gè)極端狀態(tài)當(dāng)ω為所求范圍的最小值時(shí),M有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),水平面對(duì)M的靜摩擦力方向背離圓心,大小等于最大靜摩擦力,當(dāng)ω為所求范圍的最大值時(shí),M有遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),水平面對(duì)M的摩擦力方向指向圓心,

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧槽固定在小車(chē)上,槽兩端等高。有一質(zhì)量為m的小球在圈弧槽中最低點(diǎn)相對(duì)圓弧槽靜止,小球和小車(chē)起以大小為的速度沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車(chē)遇到障礙物時(shí)突然停止不動(dòng)。小球可視為質(zhì)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,重加速度為g,求:

小車(chē)停止瞬間,小球?qū)A弧槽最低點(diǎn)的壓力大;

小車(chē)停止后,小球相對(duì)圓弧槽最低點(diǎn)上升的最大高度可能值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平軌道AB段為粗糙水平面,BC段為一水平傳送帶,兩段相切于B點(diǎn).一質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于A點(diǎn),AB距離為x=2m。已知物塊與AB段和BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,g10m/s2,sin37°=0.6.

(1)若給物塊施加一水平拉力F=11N,使物塊從靜止開(kāi)始沿軌道向右運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去拉力,物塊在傳送帶靜止情況下剛好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),求傳送帶的長(zhǎng)度;

(2)(1)問(wèn)中,若將傳送帶繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)37°后固定(AB段和BC段仍平滑連接),要使物塊仍能到達(dá)C端,則在AB段對(duì)物塊施加拉力F′應(yīng)至少多大;

(3)若物塊以初速度v0A點(diǎn)開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),并仍滑上(2)問(wèn)中傾斜的傳送帶,且傳送帶以4m/s速度向上運(yùn)動(dòng),要使物塊仍能到達(dá)C點(diǎn),求物塊初速度v0至少多大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列情況中,可以將所研究的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)模型的是

A. 裁判員研究跳水運(yùn)動(dòng)員在空中的翻滾動(dòng)作,人可看成質(zhì)點(diǎn)

B. 研究和諧號(hào)火車(chē)全程運(yùn)行的平均速度,車(chē)可看成質(zhì)點(diǎn)

C. 研究自轉(zhuǎn)中的地球的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢,地球可看成質(zhì)點(diǎn)B

D. 教練員研究乒乓選手發(fā)球時(shí)球的旋轉(zhuǎn),球可看成質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)側(cè)壁半徑為R,小球半徑為r,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin

B. 小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin0

C. 小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力

D. 小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 在磁鐵擺動(dòng)一個(gè)周期內(nèi),線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次

B. 磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場(chǎng)的斥力作用

C. 磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力始終是阻力

D. 磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。豎直平面內(nèi)的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將質(zhì)量均為m的滑塊A、B分別從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放如圖甲所示,測(cè)得滑塊在水平桌面滑行的距離均為;然后將滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn),再將A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放如圖乙所示,測(cè)得碰后B沿桌而滑行的距離為A沿桌而滑行的距離為,圓弧軌道的半徑為RA、B均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g

滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為______。

AB的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,則,應(yīng)滿足的關(guān)系是______

AB發(fā)生彈性碰撞。則碰撞后瞬間A的速度為______,B的速度為______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛車(chē)違規(guī)超車(chē),以v1=108 km/h的速度駛?cè)胱髠?cè)逆行道時(shí),猛然發(fā)現(xiàn)正前方L=80m處一輛卡車(chē)正以v2=72km/h的速度迎面駛來(lái),兩車(chē)司機(jī)同時(shí)剎車(chē),剎車(chē)加速度大小都a=10m/s2,兩司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間(即司機(jī)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到實(shí)施剎車(chē)所經(jīng)歷的時(shí)間)都是△t,試問(wèn)t為何值時(shí)才能保證兩車(chē)不相撞?

甲同學(xué)很快列出以下方程:

又因?yàn)?/span> 所以得到

要使兩車(chē)不相撞,上式無(wú)解,即判別式

從而解得

乙同學(xué)思考一會(huì)后發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)解題過(guò)程有誤,請(qǐng)你指出上面解題過(guò)程的失誤之處,并給出正確解題過(guò)程和結(jié)果。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】宇宙中兩顆靠得很近的天體組合為雙星。如圖,某雙屋由質(zhì)量不等的星體構(gòu)成,兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。O的距離為r,已知萬(wàn)有引力常量為以下說(shuō)法中正確的是  

A. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等

B. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量大小相等

C. 若已知做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,則可求的質(zhì)量

D. 若已知做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,則可求的質(zhì)量

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