精英家教網(wǎng)如圖所示,某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動,將螺絲帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動,則只要運動角速度合適,螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ,認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時,下述分析正確的是(  )
分析:分析螺絲帽的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律研究重力與最大靜摩擦力的關(guān)系,并判斷彈力的方向.螺絲帽做勻速圓周運動,由彈力提供向心力,由牛頓第二定律求出角速度.
解答:解:
A、螺絲帽受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的最大靜摩擦力,螺絲帽在豎直方向上沒有加速度,根據(jù)牛頓第二定律得知,螺絲帽的重力與最大靜摩擦力平衡.故A正確.
B、螺絲帽做勻速圓周運動,由彈力提供向心力,所以彈力方向水平向里,指向圓心.故B錯誤.
C、根據(jù)牛頓第二定律得:N=mω2r,fm=mg,又fm=μN,聯(lián)立得到ω=
g
μr
.故C錯誤.
D、若桿的轉(zhuǎn)動加快,角速度ω增大,螺絲帽受到的彈力N增大,最大靜摩擦力增大,螺絲帽不可能相對桿發(fā)生運動.故D錯誤.
故選A
點評:本題情景是新的,實質(zhì)是簡單的圓周運動動力學問題,分析受力情況,確定向心力來源是關(guān)鍵.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動,將螺絲帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動,只要運動角速度合適,螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)μ,認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時,下述分析正確的是( 。

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科目:高中物理 來源:2013屆福建省安溪一中高三上學期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:單選題

如圖所示,某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動,將螺絲帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動,則只要運動角速度合適,螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ,認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時,下述分析正確的是  (   )

A.螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡
B.螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外,背離圓心
C.此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω=
D.若桿的轉(zhuǎn)動加快,螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年吉林省吉林市十二中高一3月月考物理試卷(帶解析) 題型:單選題

如圖所示,某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動,將螺絲帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動,則只要運動角速度合適,螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ,認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時,下述分析正確的是(  )

A.螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡
B.螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外,背離圓心
C.此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω=
D.若桿的轉(zhuǎn)動加快,螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年重慶市高三(上)第一次月考理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動,將螺絲帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動,則只要運動角速度合適,螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ,認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.則在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時,下述分析正確的是(    )

A.螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外,背離圓心

B.此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω=

C.螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡

D.若桿的轉(zhuǎn)動加快,螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動

 

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