【題目】如圖所示，半徑為R=m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，它和口點的連線與OO′之間的夾角θ為45，已知重力加速度大小為g=10m/s，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。(計算結(jié)果含有根式的保留根式)

(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時的角速度；

(2)若小物塊一直相對陶罐靜止，求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的最大值和最小值。

【答案】（1） （2），

【解析】(1)當(dāng)小物塊受到的摩擦力為零，支持力和重力的合力提供向心力，有

解得

(2)當(dāng)時，重力和支持力的合力不足以提供向心力，當(dāng)角速度最大時，摩擦力方向沿罐壁切線向下時摩擦力達(dá)到最大值，設(shè)此時最大角速度為，由牛頓第二定律得

聯(lián)立以上三式解得

當(dāng)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)此時最小角速度為，由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得：

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】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x軸上的S點由一粒子發(fā)射源，不定時的發(fā)射沿與x軸負(fù)方向成30°角的質(zhì)量為m電荷量為-q的粒子a和沿與x軸正方向成60°角的質(zhì)量也為m、電荷量為+q的粒子b。已知粒子a的速度為，粒子b的速度為，忽略兩粒子的重力以及兩粒子間的相互作用，求：

（1）要使兩粒子在磁場中發(fā)生碰撞，則兩粒子釋放的時間間隔；

（2）如果兩粒子在磁場中不相碰，則兩粒子進(jìn)入磁場后第一次經(jīng)過x軸時兩點之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，下列判斷正確的是（ ）

A. 電子在磁場中運動時間越長，其軌跡線越長

B. 電子在磁場中運動時間越長，其軌跡線所對應(yīng)的圓心角越大

C. 在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡線一定重合

D. 電子的速率不同，它們在磁場中運動時間一定不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外興趣小組，在研究合外力做功與速度變化關(guān)系的實驗中，做了如下實驗；如圖所示，A物體的質(zhì)量為M，B物體的質(zhì)量為m；固定斜面頂端有一光滑定滑輪，A、B通過細(xì)繩連接；A物體上固定一遮光片，斜面底端有一光電計時器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間t；通過刻度尺可測量物塊A到光電門初始距離L;A物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；開始時A可以恰好沿斜面勻速下滑，剪斷細(xì)線后，A下滑；

（1）用游標(biāo)卡尺測得遮光片寬度d，如圖所示，讀數(shù)為______mm；

（2）物塊A通過光電門的速度v=________；

（3）多次改變物塊A與光電門的初始距離L，測得遮光片對應(yīng)通過光電門的時間t，做出L-1/t2圖像，則下列圖像與實際相符的是_____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。

（1）若想小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，其通過最高點的速度至少應(yīng)為多少？

（2）求繩斷時球的速度大小和球落地時的速度大小。

（3）輕繩能承受的最大拉力多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在等邊三角形的三個頂點、b、c處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向垂直紙面向里，和b兩根通電導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的合磁場方向和過c點的導(dǎo)線所受培力的方向分別為（ ）

A. 合磁場方向豎直向下，c受到的安培力方向與b邊垂直，指向左邊

B. 合磁場方向豎直向上，c受到的安培力方向與b邊垂直，指向右邊

C. 合磁場方向水平向左，c受到的安培力方向與b邊平行，豎直向上

D. 合磁場方向水平向右，c受到的安培力方向與b邊平行，豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ．初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的．現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運動，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運動．經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動．求：

（1）傳送帶從靜止開始加速到v0所需的時間；

（2）從傳送帶開始運動到速度剛達(dá)到v0這段時間內(nèi)，煤塊相對地面的位移大小；

（3）煤塊在傳送帶上留下黑色痕跡的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法說法正確的是

A. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B. M在b點的動能小于它在a點的動能

C. N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能

D. N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(8分)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。

(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項：

A．兩根細(xì)繩必須等長

B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上

C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

D．在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等

E．在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置

其中正確的是________(填入相應(yīng)的字母)。

(2)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的示意圖。

①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________。

②本實驗采用的科學(xué)方法是________(填正確答案標(biāo)號)。

A. 理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法

(3)某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖所示的兩個已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長表示2 N，兩力的合力用F表示，F1、F2與F的夾角分別為θ1和θ2，關(guān)于F1、F2與F、θ1和θ2關(guān)系正確的有________(填正確答案標(biāo)號)。

A．F1＝4 N B．F＝12 N C．θ1＝45° D．θ1<θ2

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