【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上,沿半徑方向放置以細線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個小物塊,A離軸心r120 cm,B離軸心r230 cm,A、B與盤面間相互作用的最大靜摩擦力為其重力的0.4倍.求:

(1)若細線上沒有張力,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足什么條件?

(2)欲使A、B與盤面間不發(fā)生相對滑動,則盤轉(zhuǎn)動的最大角速度多大?

(3)當圓盤轉(zhuǎn)速達到A、B剛好不滑動時,燒斷細繩,則A、B將怎樣運動?(g取10 m/s2)

【答案】(1) 當ω≤ω03.6 rad/s時,細線上不會有張力.(2) 4.0 rad/s.

【解析】(1)當物塊B所需向心力FBFfm時,細線上張力為零.隨著角速度的增大,當FBFfm時,有kmgmωr2,

得ω036 rad/s.

當ω≤ω03.6 rad/s時,細線上不會有張力.

(2)A、B所受靜摩擦力均達到最大靜摩擦力時,圓盤的角速度達到最大值ωm,超過ωm時,AB將相對圓盤滑動.(設(shè)細線中張力為T.)

AkmgTmωm2·r1,

BkmgTmωm2·r2,

解得ωm

4.0 rad/s.

(3)燒斷細線時,A做圓周運動所需向心力FA=mωm2r1=3.2 N,最大靜摩擦力為4 N,A物體隨盤一起轉(zhuǎn)動.B此時所需向心力為FB=mωm2r2=4.8 N,大于它的最大靜摩擦力4 N,因此B物體將沿一條曲線運動,離圓心越來越遠.

兩物體做圓周運動的向心力由沿徑向方向的合力提供,及最大靜摩擦力提供,第二問中分別以兩小球為研究對象,繩子的拉力和靜摩擦力的合力提供向心力列式求解

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】勻變速直線運動的物體,中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,某同學(xué)在“驗證勻變速直線運動的小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,如圖給出了從0點開始,每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中0、1、23、45、6都為計數(shù)點。測得:s1= 1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.40 cm, s4= 2.88 cms5=3.43 cm,s6=3.90cm(以下計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

1在計時器打出點1、23、4、5時,小車的速度分別為:v1=_______ cm/s,v2=________ cm/s,v3=_________cm/s ,v4=________ cm/s ,v5=________ cm/s 。

2在對本紙帶的測量中,某同學(xué)只測量了如下圖兩組數(shù)據(jù),若每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,測這個物體運動的加速度為a=____________(用S2、S5T表示

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上,左端向上彎曲,導(dǎo)軌間距為L,電阻不計。水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。導(dǎo)體棒a與b的質(zhì)量均為m,電阻值分別為Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠處,a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放。運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,重力加速度為g。

(1)求a棒剛進入磁場時受到的安培力的大小和方向;

(2)求最終穩(wěn)定時兩棒的速度大;

(3)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中,求b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)表演魔術(shù)時,將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里,然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳,結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動起來.假設(shè)當隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C (圖中θ=37°)時,金屬小球偏離豎直方向的夾角也是37°,如圖所示.已知小球的質(zhì)量為m=4.8Kg,該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M=50Kg,(sin370=0.6,cos370=0.8, g=10m/s2)求此時:

(1)懸掛小球的細線的拉力大小為多少?

(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于分子熱運動的說法中正確的是(

A. 擴散現(xiàn)象表明,分子在做永不停息的熱運動

B. 布朗運動就是液體分子的無規(guī)則熱運動

C. 溫度相同的氫氣和氮氣,氫氣分子和氮氣分子的平均速率相同

D. 布朗顆粒越大,液體溫度越高,布朗運動就越明顯

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于曲線運動和圓周運動,下列說法中不正確的是(  )

A. 曲線運動一定是變速運動

B. 做曲線運動的物體的合力一定不為零

C. 勻速圓周運動是速率不變的運動

D. 做圓周運動的物體的加速度一定指向圓心

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,圖中的正方形為其邊界.一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射.這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質(zhì)量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不計重力.下列說法正確的是( )

A. 入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同

B. 入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同

C. 在磁場中運動時間相同的粒子,其運動軌跡一定相同

D. 在磁場中運動時間越長的粒子,其軌跡所對的圓心角一定越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】計數(shù)器是一種探測射線的儀器,如圖所示X為未知放射源,它向右方發(fā)射放射線放射線首先通過一塊薄鋁箔P(厚度約為1mm),并經(jīng)過一個強磁場區(qū)域后到達計數(shù)器,計數(shù)器上單位時間內(nèi)記錄到的射線粒子是一定的,現(xiàn)將強磁場移開,計數(shù)器單位時間內(nèi)所記錄的射線粒子基本保持不變,然后將薄鋁箔P移開,則計數(shù)器單位時間內(nèi)記錄的射線粒子明顯上升,據(jù)此可以判定X(  )

A. β放射源 B. γ放射源

C. αγ的混合放射源 D. αβ的混合放射源

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一條直線上運動的物體,其初動量為8N·s,它在第一秒內(nèi)受到的合沖量為-3N·s,第二秒內(nèi)受到的合沖量為5N·s.它在第二秒末的動量為

A. 10kg·m/sB. 11kg·m/sC. 13kg·m/sD. 16kg·m/s

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案