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【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的水平轉臺上,轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉臺以一定角速度ω勻速旋轉,一質量為m的小物塊落入陶罐內,經過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止,它和口點的連線與OO′之間的夾角θ45,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,求陶罐旋轉的角速度的最大值和最小值。

【答案】(1) (2),

【解析】(1)當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),重力和支持力的合力不足以提供向心力,當角速度最大時,摩擦力方向沿罐壁切線向下時摩擦力達到最大值,設此時最大角速度為,由牛頓第二定律得

聯立以上三式解得

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,當角速度最小時,摩擦力向上達到最大值,設此時最小角速度為,由牛頓第二定律得

聯立解得:

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3R4R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭G的滿偏電流為250 μA,內阻為480 Ω。虛線方框內為換擋開關,A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆×100 Ω擋。

1)圖(a)中的A端與______(填)色表筆相連接。

2)關于R6的使用,下列說法正確的是_______(填正確答案標號)。

A.在使用多用電表之前,調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C.使用電流擋時,調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

3)根據題給條件可得R1+R2=______ΩR4=_______Ω。

4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數為________;若此時B端是與“3”相連的,則讀數為________;若此時B端是與“5”相連的,則讀數為________。(結果均保留3位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示裝置可以研究影響平行板電容器電容的因素.設兩極板正對面積為S,兩極板間的距離為d,板間電介質的介電常數為ε,靜電計指針偏角為θ.實驗中,極板所帶電荷量不變.

若保持dε不變,減小S,則θ_____(填變大、變小、或不變,下同)

若保持S、ε不變,增大d,則θ_____

若保持d、S不變,在板間插入介電常數ε更大的電介質,則θ_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上,且恰好處在兩固定光滑擋板MN之間,圓軌道半徑為R,其質量為2m,一質量為m的小球能在管內運動,小球可視為質點,管的內徑不計,當小球運動到軌道最高點時,圓軌道對地面的壓力剛好為零,則下列判斷正確的是( 。

A. 小球運動的最小速度為0

B. 小球在最高點受到的合力為mg

C. 圓軌道對地面的最大壓力為10mg

D. 當小球離擋板N最近時,圓軌道對擋板N的壓力大小為5mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學要測量一個改裝后的電壓表Vx的量程和內阻,實驗過程如下:

1先用多用電表粗測電壓表的內阻和量程,實驗中多用電表紅表筆應與電壓表_____(填)接線柱相連;若已知多用電表內電源電動勢為9V,所用檔位為“×1K”檔,調零后測量,指針位置如圖所示此時電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處則所測電壓表內阻約為___________,量程為____________

2若電壓表量程為(1)問中所測數值,則為了精確測量其內阻,現提供以下器材:

待測電壓表Vx

電流表A(量程0.6A,內阻約為

電壓表V(量程l0V,內阻約為30kΩ

定值電阻R(阻值為10kΩ

滑動變阻器R1(最大阻值為,額定電流為1A

滑動變阻器R2(最大阻值為100Ω,額定電流為lA

電源E(電動勢為15V,內阻約為

開關和導線若干

①本實驗中應選擇的滑動變阻器為___________(填器材對應的符號)

②為了較精確的測量電壓表內阻,則測量電路應該選擇如下電路中的________

③寫出電壓表內阻測量值的表達式Rv=_________

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【題目】質量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強電場中,電場強度大小為E1。在t=0時刻,電場強度突然增加到E2=4.0×103N/C,取g=10m/s2

(提示:要考慮重力)求:

1t=2s時間內帶電微粒上升的高度;

2t=2s末帶電微粒的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小剛在沒有天平和量筒的情況下利用彈簧測力計、細線、玻璃杯和水(已知水的密度為1.0×103 kg/m3),測量石塊和木塊的密度,他設計了如圖所示的實驗方案,并按順序完成了甲、 乙、丙、丁的實驗操作,根據圖中的內容,完成以下分析:

1)分析步驟甲中測力計示數可知,木塊的重力是__________N。

2)按步驟丙和丁,小剛分析并計算出木塊受到的浮力為__________ N;木塊的密度為__________ kg/m3

3)接下來小剛很快由圖中操作得到石塊的質量為_____kg,石塊的密度為____kg/m3

4)按小剛的方案測出的木塊的密度值__________(選填偏大偏小),其原因是_____________________________。測出的石塊的密度值_______(選填偏大偏小)。

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【題目】如圖所示,以速度v將小球沿與水平方向成θ=37°角斜向上拋出,結果球剛好能垂直打在豎直的墻面上,球反彈后的速度方向水平,速度大小為碰撞前瞬間速度的 倍,已知sin37°=0.6cos37°=0.8,空氣阻力不計,則反彈后小球的速度大小再次為v時,速度與水平方向夾角的正切值為(

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量m=0.2kg的物體在光滑水平面上運動,其分速度vxvy隨時間變化的圖線如圖所示,求: (1)物體所受的合力; (2)物體的初速度; (3)若以t=0時刻的位置為坐標原點,求4s末物體的位置坐標.

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