精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
2.如圖所示A,B兩物體套在水平桿CD上,在裝置的帶動下可以繞豎直轉軸OO′勻速轉動,A到OO′軸的距離為R,B到OO′軸的距離為2R,A,B用不可伸長的輕繩連接,可沿CD桿滑動,已知mA=mB=m,桿CD對物體A,B的最大靜摩擦力均為Fm,要保持A,B相對OO′軸距離不變,求裝置繞OO′軸轉動的最大角速度ω.

分析 兩個物體共軸轉動,角速度相等,B所需要的向心力比A的大,靜摩擦力達到最大值時,此時角速度最大.根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式解答即可.

解答 解:由題知,A、B的角速度相等,由向心力公式Fn=mω2R,知B所需要的向心力比A的大,靜摩擦力達到最大值時,方向指向圓心,即將開始向外滑動,此時角速度最大.
根據(jù)牛頓第二定律得:
對A有:T-Fm=mω2R
對B有:Fm+T=mω2•2R
聯(lián)立解得:ω=$\sqrt{\frac{2{F}_{m}}{mR}}$
答:裝置繞OO′軸轉動的最大角速度ω為$\sqrt{\frac{2{F}_{m}}{mR}}$.

點評 本題的關鍵是分析物體的受力情況,確定向心力的來源和角速度的條件,運用隔離法進行解答.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風,若風速越大,則降落傘( 。
A.下落的時間不變B.下落的時間越短C.落地時速度越小D.落地時速度越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.現(xiàn)要測量某電流表的內阻,其內阻在8Ω~10Ω之間,可選用的器材如下:
A.待測電流表A(量程100mA)
B.電壓表V1(量程3V,內阻約500Ω)
C.電壓表V2(量程15V,內阻約3kΩ)
D.滑動變阻器R1(最大電阻10Ω)        
E.滑動變阻器R2(最大電阻500Ω)
F.定值電阻R3(阻值10Ω)
G.電源E(電動勢3V,內阻不計)
H.開關S及導線若干
請設計出實驗所用的電路,要求測量結果盡可能精確且電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調節(jié).
①電壓表應選用B,滑動變阻器應選用D(填器材序號字母);
②請同學們在虛線方框內畫出實驗電路圖并標明符號;
③若測得電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則電流表A內阻的表達式為RA=$\frac{U}{I}$-R3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行導軌PQ、MN,PQ、MN的電阻不計,間距為d=0.5m,P,M兩端接有一只理想電壓表,整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中,電阻均為r=0.1Ω,質量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒L1,L2平行的擱在光滑導軌上,現(xiàn)固定棒L1,讓L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始做加速運動,試求:
(1)當電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能達到的最大速度vm為多少?
(3)當棒L2的速度為v,且離開棒L1距離為S的同時,撤去恒力F,為保持棒L2做勻速運動,可以采用將B從原值(B0=0.2T)逐漸減小的方法,則磁感應強度B應怎樣隨時間變化(寫出B與時間t的關系式)?
(4)若對棒L2施加水平恒力F=0.8N讓棒L2由靜止開始運動,同時釋放棒L1,當F作用距離s=20m時棒L2的速度v2=7m/s,且系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài),求此過程中系統(tǒng)產生的熱量Q為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.暑假,小明隨父母去看錢塘江大潮.漲潮時,小明觀察到江面上有兩條相距5m的小船,每條小船每分鐘上下浮動60次,兩條小船總是同時出現(xiàn)在波峰(或波谷),且兩船之間再沒有波峰或波谷,小明略加計算,就告訴了爸爸水波的速度,你知道水波的速度是多少嗎?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖甲,固定斜面傾角為θ,底部擋板連一輕質彈簧,質量為m的物塊從斜面上某一高度處靜止釋放,不斷撞擊彈簧,最終靜止,物塊所受彈簧彈力F的大小隨時間t變化的關系如圖乙,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,彈簧在彈性限度內,重力加速度為g,則( 。
A.物塊運動過程中,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.物塊運動過程中,t1時刻速度最大
C.物塊運動過程中的最大加速度大小為$\frac{{F}_{0}-mgsinθ+μmgcosθ}{m}$
D.最終靜止時,物塊受到的重力,斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.關于參考系,下列說法中正確的是( 。
A.研究物體的運動必須選定地面為參考系
B.我們平時說房屋靜止,是指房屋相對地面的位置不變
C.甲、乙兩人以相同的速度向東行走,若以甲為參考系,則乙是靜止的
D.車站并排?恐鴥闪谢疖,甲火車上的人只能看到乙火車,當他看到乙火車動了,一定是乙火車開動了

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,一個人用與水平方向成37°的力F=20N推一個靜止在水平面上質量為2kg的物體,物體和地面間的動摩擦因數(shù)為0.3.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)求:
(1)物體的加速度多大;
(2)3s末物體的位移多大;
(3)5s后撤去F物體還能運動多遠?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某汽車先以恒定加速度做加速直線運動,10s內速度從5m/s增加到25m/s,此時如果遇到緊急情況剎車,2s內速度減為零,求:
(1)這兩個過程中加速度的大小和方向.
(2)這12s汽車的位移大。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案