【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)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO/重合,轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止,它和O點(diǎn)的連線與OO/之間的夾角θ為45°。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不變。(結(jié)果可用根式表示)
(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時的角速度ω0;
(2)若小物塊一直相對陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的范圍。
【答案】(1)(2)
【解析】
試題分析:1)當(dāng)摩擦力為零,支持力和重力的合力提供向心力,有:mgtanθ=mRsinθω02,
解得:
(2)當(dāng)ω>ω0時,重力和支持力的合力不夠提供向心力,當(dāng)角速度最大時,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ω1,由牛頓第二定律得,fcosθ+FNsinθ=mRsinθω12
fsinθ+mg=FNcosθ
聯(lián)立以上三式解得:
當(dāng)ω<ω0時,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,摩擦力向上達(dá)到最大值,設(shè)此最小角速度為ω2
由牛頓第二定律得,FNsinθfcosθ=mRsinθω22,
mg=FNcosθ+fsinθ,
聯(lián)立解得:
故陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的范圍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛巡邏車最快能在10 s內(nèi)由靜止加速到最大速度50 m/s,并能保持這個速度勻速行駛.在平直的高速公路上,該巡邏車由靜止開始啟動加速,追趕前方2 000 m處正以35 m/s的速度勻速行駛的一輛違章卡車.求 :
(1)巡邏車最快能在10 s內(nèi)由靜止加速到最大速度50 m/s的加速度是多大?
(2)在追趕的過程中,巡邏車和卡車的最大距離是多少?
(3)巡邏車至少需要多少時間才能追上卡車?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我們知道要拍打蚊子不是一件容易的事,當(dāng)我們看準(zhǔn)蚊子停留的位置拍打下去時,蚊子早就不知飛向何方了,這是因?yàn)槲米釉诟惺艿酵蝗灰u擊而飛走時,具有很大的( )
A. 速度 B. 加速度
C. 速度的改變量 D. 位移
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T,矩形線圈abcd的面積S=0.5 m2,B與S垂直,線圈一半在磁場中,則當(dāng)線圈從圖示位置繞ad邊繞過60°時,線圈中的磁通量為________,在此過程中磁通量的改變量為________;當(dāng)線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過30°時,線圈中的磁通量為________,在此過程中磁通量的改變量為________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為航母上電磁彈射裝置的等效電路圖(俯視圖),使用前先給超級電容器C充電,彈射時,電容器釋放儲存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流經(jīng)過導(dǎo)體棒EF,EF在磁場(方向垂直紙面向外)作用下加速。則下列說法正確的是
A.電源給電容器充電后,M板帶正電
B.導(dǎo)體棒在安培力作用下向右運(yùn)動
C.超級電容器相當(dāng)電源,放電時兩端電壓不變
D.在電容器放電過程中,電容器電容不斷減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】地球上接收到的太陽光譜中有許多暗線,它們對應(yīng)著某些元素的特征譜線。下列說法正確的是( )
A. 太陽光譜是連續(xù)光譜
B. 太陽表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素
C. 這些暗線是由于太陽光通過太陽大氣層中溫度較低的氣體時被氣體吸收形成的
D. 這些暗線是由于太陽光通過太陽大氣層中溫度較低的氣體時發(fā)射的
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【題目】人在沼澤地行走時容易下陷,下陷時有關(guān)力的大小關(guān)系下列說法正確的是( )
A. 人對沼澤地面的壓力大于沼澤地面對人的支持力
B. 人對沼澤地面的壓力等于沼澤地面對人的支持力
C. 人對沼澤地面的壓力小于沼澤地面對人的支持力
D. 人所受合外力為零
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【題目】如圖所示,有一油滴,被置于豎直放置的兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中,設(shè)油滴是從兩板中間位置,由靜止釋放進(jìn)入電場的,可以判定
A. 油滴在電場中做拋物線運(yùn)動
B. 油滴在電場中做勻加速直線運(yùn)動
C. 油滴打在極板上的運(yùn)動時間只決定于電場強(qiáng)度和兩板間距離
D. 油滴打在極板上的運(yùn)動時間不僅決定于電場強(qiáng)度和兩板間距離
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