【題目】如圖是小型電動打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,電動機(jī)帶動質(zhì)量為m=50 kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點(diǎn))繞轉(zhuǎn)軸O勻速運(yùn)動,重錘轉(zhuǎn)動半徑為R=0.5 m.電動機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量為M=25 kg,重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計,重力加速度g10 m/s2.求:

(1)重錘轉(zhuǎn)動的角速度為多大時才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面?

(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動,當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過最低位置時,打夯機(jī)對地面的壓力為多大?

【答案】(1) rad/s (2)1 500 N

【解析】試題分析:重錘做圓周運(yùn)動,在最高點(diǎn)靠重力和拉力的合力提供向心力,當(dāng)拉力的大小等于電動機(jī)連同打夯機(jī)底座的重力時,才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面;根據(jù)牛頓第二定律求出重錘通過最低位置時對重錘的拉力,對打夯機(jī)受力分析,求出地面的支持力,從而得知打夯機(jī)對地面的壓力。

(1)當(dāng)拉力大小等于電動機(jī)連同打夯機(jī)底座的重力時,才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面。
T=Mg
對重錘根據(jù)牛頓第二定律有:mg+T=mRω2

代入數(shù)據(jù)解得:

(2)在最低點(diǎn),對重錘根據(jù)牛頓第二定律有:T′-mg=mRω2
解得T′=Mg+2mg
對打夯機(jī)有:N=T′+Mg=2(M+mg=2×(50+25)×10N=1500N。

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,是某同學(xué)用打點(diǎn)計時器研究小車做勻變速直線運(yùn)動時得到的一條紙帶。圖中A、BC、D點(diǎn)是先后連續(xù)打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50 Hz,四個計數(shù)點(diǎn)間的距離xAB=7.30 cm、xBC=7.62 cm、xCD=7.95 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,小車做_____________運(yùn)動(填勻加速直線勻減速直線);小車在B點(diǎn)時的瞬時速度大小為_________m/s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列機(jī)車的質(zhì)量是5×105 kg,在水平平直軌道上由靜止開始勻加速啟動,加速度大小為0.4 m/s2。已知機(jī)車的額定功率為3 000 kW,當(dāng)機(jī)車由靜止達(dá)到最大速率30 m/s時,共用時t秒。行駛過程中阻力恒定,則:

(1)機(jī)車勻加速階段的牽引力多大?

(2)勻加速階段機(jī)車的實際功率等于額定功率時,機(jī)車的速度多大?

(3)機(jī)車由靜止達(dá)到最大速度時,前進(jìn)的距離是多少?(答案中可以包含字母t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,排球場的長度為18 m,其網(wǎng)的高度為2 m.運(yùn)動員站在離網(wǎng)3 m遠(yuǎn)的線上,正對網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出.(g10 m/s2)設(shè)擊球點(diǎn)的高度為2.5 m,問球被水平擊出時的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,某學(xué)習(xí)小組在赤道附近做搖繩發(fā)電實驗的示意圖。他們將一根銅芯線像甩跳繩一樣勻強(qiáng)搖動,銅芯線的兩端分別通過細(xì)銅線與靈敏交流電流表相連,搖繩的兩位同學(xué)的連線沿東西方向,所在處的地磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)。搖動時,銅芯線所圍成半圓周的面積,每秒轉(zhuǎn)動1圈,電路總電阻(所有結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

(1)求電流表測得的電流;兩位同學(xué)的連線沿南北方向時的電流讀數(shù);

(2)從銅芯線所在平面與該處地磁場平行開始計時,求其轉(zhuǎn)過四分之一周的過程中,通過電流表的電量q;

(3)求銅芯線轉(zhuǎn)動一周的過程中,電路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,氣缸呈圓柱形,上部有擋板,內(nèi)部高度為d.筒內(nèi)一個很薄的質(zhì)量不計的活塞封閉一定量的理想氣體,開始時活塞處于離底部的高度,外界大氣壓強(qiáng)為1×105Pa,溫度為27℃,現(xiàn)對氣體加熱。求:

(1)當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時,氣體的溫度;

(2)氣體溫度達(dá)到387℃時,活塞離底部的高度和氣體的壓強(qiáng)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小船勻速渡河,已知船在靜水中的速度為v1=10m/s,水流速度為v2=4m/s,河寬為d=120m,在船頭方向保持不變的情況下,小船渡河時間為t=20s,則以下判斷一定正確的是( )

A. 小船的位移恰好垂直于河岸

B. 小船船頭與河岸夾角為θ=37指向上游方向

C. 小船渡河位移大小為m

D. 小船到達(dá)對岸時可能在出發(fā)點(diǎn)下游240m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平地面上,有一質(zhì)量m1 = 4.0kg的平板小車,小車的右面有一固定的豎直擋板,擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧。位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量m2 = 1.0kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的左端相接觸但不連接,此時彈簧與木塊間無相互作用力。木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40,木塊與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計,F(xiàn)小車與木塊一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右運(yùn)動,小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞,已知碰撞時間極短,碰撞后小車以v1 = 1.0m/s的速度水平向左運(yùn)動,取g=10m/s2。

(1)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中小車動量變化量的大;

(2)若彈簧始終處于彈性限度內(nèi),求彈簧的最大彈性勢能;

(3)當(dāng)m2第一次回到小車上A點(diǎn)時,求m1m2的速度各是多大;

(4)要使木塊最終不從小車上滑落,則車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長度應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2.今有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場B1中,其運(yùn)動軌跡為如圖虛線所示的形圖線.則以下說法正確的是(  )

A. 電子的運(yùn)行軌跡為PENCMD

B. 電子運(yùn)行一周回到P用時為T=

C. B1=2B2

D. B1=4B2

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