【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(shí)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θ60°.重力加速度大小為g.

1ωω0,小物塊受到的摩擦力恰好為零,求ω0;

2ω=(1±kω0,且0k1,求小物塊受到的摩擦力大小和方向.

【答案】(1) (2)

【解析】1)對小物塊受力分析如圖甲所示

由于小物塊在豎直方向上沒有加速度,只在水平面上以為圓心做圓周運(yùn)動, 的水平分力提供向心力,所以有 ,代入數(shù)據(jù)得。

2 ①當(dāng) 時(shí),由向心力公式知, 越大,所需要的越大,此時(shí)不足以提供向心力了,物塊要做離心運(yùn)動,但由于受摩擦阻力的作用,物塊不致于沿罐壁向上運(yùn)動.故摩擦力的方向沿罐壁向下,如圖乙所示進(jìn)行分解,此時(shí)向心力由的水平分力的水平分力的合力提供

將數(shù)據(jù)代入得到: 。

②當(dāng)時(shí),由向心力公式知, 越小,所需要的越小,此時(shí)超過所需要的向心力了,物塊要做向心運(yùn)動,但由于受摩擦阻力的作用,物塊不致于沿罐壁向下運(yùn)動.故摩擦力的方向沿罐壁向上,則對進(jìn)行分解,此時(shí)向心力由的水平分力的水平分力 的合力提供,

將數(shù)據(jù)代入得到:

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,在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個質(zhì)量為1g的小球,試管的開口端與水平軸O連接,試管底與O相距5cm,試管在轉(zhuǎn)軸帶動下在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。g10m/s。求:

(1)要使小球始終不脫離試管底部,轉(zhuǎn)軸的角速度至少為多大?(結(jié)果可以用根式表示)

(2)轉(zhuǎn)軸的角速度達(dá)到多大時(shí),轉(zhuǎn)動一周的過程中,試管底所受壓力的最大值等于最小值的3?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】【加試題】電阻為1 Ω的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。現(xiàn)把交流電加在電阻為9Ω的電熱絲上,則下列說法中正確的是( )

A. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為31.4 rad/s

B. 如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流不會改變

C. 電熱絲兩端的電壓V

D. 電熱絲的發(fā)熱功率P1800 W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為m=0.2kg,帶量為q=+2.0×10-6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.1. t=0時(shí)刻開始,空間加上一個如下圖所示的場強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場,(取平向右為正方向,g10m/s2。)求:

102s內(nèi)小物體加速度的大小

224s內(nèi)小物體加速度的大小

314秒末小物塊的速度大小

4)前14秒內(nèi)小物塊的位移大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上,長為L的金屬棒ab垂直于MNPQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中R2為一電阻箱,已知燈泡的電阻RL4R,定值電阻R12R,調(diào)節(jié)電阻箱使R212R,重力加速度為g,閉合開關(guān)S,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,求:

(1)金屬棒下滑的最大速度vm

(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為s0時(shí)速度恰好達(dá)到最大,則金屬棒由靜止下滑2s0的過程中,整個電路產(chǎn)生的電熱;

(3)改變電阻箱R2的值,當(dāng)R2為何值時(shí),金屬棒達(dá)到勻速下滑時(shí)R2消耗的功率最大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“天舟一號”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空,與“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室對接前,“天舟一號”在距離地面約380 km的圓軌道上飛行,則其( )

A. 角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度

B. 線速度小于第一宇宙速度

C. 周期小于地球自轉(zhuǎn)周期

D. 向心加速度小于地面的重力加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計(jì)重力),兩板間距離足夠大.當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后,在下圖中,反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是( )

甲 乙

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,平行板電容器C的兩金屬板水平放置.G為靈敏電流計(jì).開關(guān)S閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài).則在滑動變阻器R的觸頭P向上移動的過程中,下列判斷正確的是( 。

A. 靈敏電流計(jì)G中有a→b的電流

B. 油滴向上加速運(yùn)動

C. 電容器極板所帶電荷量將減小

D. 通過電阻R2的電流將減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,連接兩平行金屬板的導(dǎo)線的導(dǎo)線的一部分CD與一有電源回路的一部分GH平行且均在紙面內(nèi),金屬板置于磁場中,磁場方向垂直于紙面向里,當(dāng)一束等離子體射入兩金屬板之間時(shí),CD段導(dǎo)線受到力F的作用,則( )

A.若等離子體從右方射入,F(xiàn)向左

B.若等離子體從右方射入,F(xiàn)向右

C.若等離子體從左方射入,F(xiàn)向左

D.若等離子體從左方射入,F(xiàn)向右

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案