【題目】如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上有一個質(zhì)量m=5kg的小物體,一根勁度系數(shù)k=103N/m、原長為8cm的彈簧一端連接轉(zhuǎn)臺中心的轉(zhuǎn)軸,另一端連接此物體.當整個裝置處于靜止時,彈簧的長度為10cm.如果小物體與轉(zhuǎn)臺之間的摩擦足夠大,討論:
(1)要使小物體與轉(zhuǎn)臺之間不存在摩擦力,則轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大?
(2)要使小物體與轉(zhuǎn)臺之間的摩擦力大小為5N,則轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度又應(yīng)為多大?

【答案】
(1)解:物體做圓周運動的半徑為L=10cm=0.1m,彈簧的形變量為△x=(10﹣8)cm=0.02m

當物體受到的摩擦力為零時,對物體由牛頓定律得:

解之得:ω1=6.32rad/s


(2)解:當摩擦力f=5N,方向背離圓心時,設(shè)角速度為ω2

由牛頓定律得:

解之得:ω2=5.48rad/s

當摩擦力f=5N,方向指向圓心時,設(shè)角速度為ω3

由牛頓定律得:

解之得:ω3=7.07rad/s


【解析】(1)當摩擦力達到最大靜摩擦力時,圓盤的角速度最大,根據(jù)牛頓第二定律求出最大角速度.(2)彈簧的彈力和靜摩擦力共同提供圓周運動所需的向心力,根據(jù)向心力公式求解角速度.
【考點精析】利用向心力對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的兩個帶電粒子M、N,以相同的速度沿垂直于電場方向同時射入兩平行板間的勻強電場中,M從兩板正中央射入,N從下極板邊緣處射入,它們最后打在上極板的同一點上.不計粒子的重力,則從開始射入到打到上板的過程中(  )

A. 它們的帶電荷量之比qM:qN=1:2

B. 它們在電場中的運動時間tN>tM

C. 它們的電勢能減少量比EM:EN=1:4

D. 打到上極板時的速度之比為uM:uN=1:2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送人同步圓軌道3,軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點.如圖所示,則衛(wèi)星分別在1、23軌道上運行時,以下說法正確的是(

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖甲所示的電路做“測定電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗,他將實驗中的6組電壓U、電流I的數(shù)據(jù)標在坐標紙上

1試根據(jù)這些數(shù)據(jù)點在坐標紙上畫出UI圖線;

2根據(jù)圖線求出電池的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω;

3用此電路測出的電動勢比電動勢的真實值 ; 填“偏大”或“偏小”或“相等”).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖 所示的圖象所對應(yīng)的兩個導體:

1)電阻關(guān)系為R1R2為多少?

2)若兩個導體中的電流相等(不為零)時,電壓之比U1U2為多少?

3)若兩個導體的電壓相等(不為零)時,電流之比I1I2為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一多用電表的歐姆擋有三個倍率,分別是×1 Ω、×10 Ω、×100 Ω.×10 Ω擋測量某電阻時操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準確地進行測量發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準確地進行測量,應(yīng)換到________擋.如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù),那么缺少的步驟是________,若補上該步驟后測量,表盤的示數(shù)如圖所示則該電阻的阻值是________ Ω.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】生活中的很多情景都會涉及物理知識,下列說法正確的是

A.人向上爬樹時受到的摩擦力向下

B.竹竿劃水時受的彈力是竹竿形變而產(chǎn)生的

C.芭蕾舞者可以用一只腳尖站立,是因為她重心和腳尖在同一鉛錘線上

D.用手用力握水杯,可以增大手與水杯間的最大靜摩擦,防止水杯滑落

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧,位于豎直平面內(nèi).現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點向右水平飛出,該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進入軌道.OA與豎直方向的夾角為θ1 , PA與豎直方向的夾角為θ2 . 下列說法正確的是( )

A.tanθ1tanθ2=2
B.cotθ1tanθ2=2
C.cotθ1cotθ2=2
D.tanθ1cotθ2=2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從長期來看,火星是一個可供人類移居的星球.假設(shè)有一天宇航員乘宇宙飛船登陸了火星,在火星上做自由落體實驗,得到物體自由下落h所用的時間為t,設(shè)火星半徑為R,據(jù)上述信息推斷,宇宙飛船繞火星做圓周運動的周期不小于( )
A.πt
B.2πt
C.πt
D.πT

查看答案和解析>>

同步練習冊答案