8.如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤的中心有個豎直小圓筒,質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上,A到豎直筒中心的距離為R=0.5m.物體A通過輕繩無摩擦的滑輪與物體B相連.B與A質(zhì)量相同,物體A與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.為使A相對盤靜止勻速轉(zhuǎn)動.則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度范圍?(取g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

分析 取物體A為研究對象,物體A隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的向心力應(yīng)由繩的拉力和摩擦力提供,摩擦力可能為零,可能指向圓心,也可能背離圓心,繩的拉力F總等于B物體的重力mg.根據(jù)牛頓第二定律即可解題.

解答 解:取物體A為研究對象,物體A隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的向心力應(yīng)由繩的拉力和摩擦力提供,摩擦力可能為零,可能指向圓心,也可能背離圓心,
繩的拉力F總等于B物體的重力mg.
若A物體隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度較大,則A要沿轉(zhuǎn)盤外滑,此時繩的拉力與最大靜摩擦力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:mg+μmg=mRω12
解得${ω}_{1}=\sqrt{\frac{g(1+μ)}{R}}=\sqrt{\frac{10×1.5}{0.5}}=\sqrt{30}rad/s$.
若A物體隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度較小,則A要向圓心滑動,此時靜摩擦力的方向背離圓心,由牛頓第二定律得:mg-μmg=mRω22
解得${ω}_{2}=\sqrt{\frac{g(1-μ)}{R}}=\sqrt{\frac{10×0.5}{0.5}}=\sqrt{10}rad/s$
要使A隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動,則角速度ω應(yīng)滿足的關(guān)系是:$\sqrt{10}rad/s≤ω≤\sqrt{10}rad/s$.
答:為使A相對盤靜止勻速轉(zhuǎn)動.則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度范圍為$\sqrt{10}rad/s≤ω≤\sqrt{10}rad/s$.

點評 該題要注意摩擦力摩擦力可能為零,可能指向圓心,也可能背離圓心,再根據(jù)牛頓第二定律解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.用伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻,已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比,不可忽略,畫出的(甲)、(乙)兩種可供選用的測量電路.

(1)為提高電動勢和內(nèi)電阻的測量精度,應(yīng)選用的電路是乙.
(2)由實驗數(shù)據(jù)做出如圖(丙)所示圖線,則該電源的內(nèi)電阻r=1Ω.
(3)所測得的電源電動勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實值相比較的情況是:E<E;r<r.(填“>”或“<”)
(4)誤差出現(xiàn)的原因是電壓表分流.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.質(zhì)點在一條直線上運動,在某2s內(nèi)的平均速度是2m/s,則下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)點在這2s內(nèi)的位移一定是4m
B.質(zhì)點在2s末的速度一定是2m/s
C.質(zhì)點在該2s內(nèi)的前1s內(nèi)位移一定是2m
D.質(zhì)點在該2s內(nèi)的某時刻速度可能大于、小于2m/s,也可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,物體P以一定的初速度沿光滑水平面向右運動,與一個右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回.整個過程中彈簧都在彈性限度內(nèi),那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個過程中( 。
A.P做勻變速直線運動,加速度不變
B.P的加速度大小不變,但方向改變一次
C.P的加速度大小不斷改變,當(dāng)加速度數(shù)值最大時,速度最小
D.有一段過程,P的加速度逐漸增大,速度也逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑大約是月球半徑的4倍.不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響,由以上數(shù)據(jù)可推算出( 。
A.地球的平均密度與月球的平均密度之比約為81:64
B.地球表面的重力加速度與月球表面的重力加速度之比約為9:4
C.靠近地球表面沿圓形軌道運行的航天器的周期與靠近月球表面沿圓形軌道運行的航天器的周期之比約為9:8
D.靠近地球表面沿圓形軌道運行的航天器的線速度與靠近月球表面沿圓形軌道運行的航天器的線速度之比約為9:2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.兩顆人造地球衛(wèi)星A、B,它們的質(zhì)量之比為1:2,軌道半徑之比為3:1,由此可知兩顆衛(wèi)星的( 。
A.線速度大小之比vA:vB=1:3B.向心加速度大小之比aA:aB=1:3
C.向心力大小之比FA:FB=1:18D.周期之比TA:TB=3:1?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.當(dāng)人站立在體重計稱重時,下列說法正確的是( 。
A.人對體重計的壓力和體重計對人的支持力是一對平衡力
B.人對體重計的壓力和體重計對人的支持力是一對作用力和反作用力
C.人所受的重力和人對體重計的壓力是一對平衡力
D.人所受的重力和人對體重計的壓力是一對作用力和反作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖,一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時間內(nèi)小車可能是(  )
A.向左做加速運動B.向左做減速運動C.向右做加速運動D.向右做減速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于速度,下列說法正確的是(  )
A.通過路程長的物體速度大
B.通過相同的路程,所用時間少的物體速度大
C.單位時間內(nèi)通過路程長的物體速度大
D.運動快的物體速度大

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同步練習(xí)冊答案