【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(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(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(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與之間的夾角θ,已知重力加速度大小為g，小物塊與陶罐之間的摩擦系數(shù)大小為μ。(計(jì)算結(jié)果含有根式的保留)

（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時(shí)的角速度；

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

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊受到的摩擦力恰好等于零時(shí)，物塊受到的重力和陶罐對(duì)其指向O點(diǎn)的支持力的合力提供向心力，則，解得：.

(2) 物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊恰要往上滑時(shí)，陶罐轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大，此時(shí)物塊受重力、陶罐對(duì)其的支持力和陶罐對(duì)其沿陶罐壁切線向下的摩擦力如圖：

將力分解成水平方向和豎直方向可得，、、 ，聯(lián)立解得：.

物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊恰要往下滑時(shí)，陶罐轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小，此時(shí)物塊受重力、陶罐對(duì)其的支持力和陶罐對(duì)其沿陶罐壁切線向上的摩擦力如圖：

將力分解成水平方向和豎直方向可得，、、 ，聯(lián)立解得：.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】球A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動(dòng)，兩球用一根細(xì)繩連接如圖所示，球A的質(zhì)量是球B的兩倍，當(dāng)桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球剛好保持與桿無相對(duì)滑動(dòng)，那么

A. 球A受到的向心力等于B受的向心力

B. 球A轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑是球B轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的一半

C. 當(dāng)ω增大時(shí)，球A向外運(yùn)動(dòng)

D. 當(dāng)ω增大時(shí)，球B向外運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)帶電小球A和中央有孔，可視為點(diǎn)電荷，當(dāng)它們處于如圖所示位置時(shí)，恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)小球B與環(huán)中心O處于同一水平面，A、B連線與水平方向夾角為已知小球B為帶電量為q的負(fù)電荷，質(zhì)量為m，重力加速度為g，靜電力常量為k，由此可知小球　　

A. 質(zhì)量為2m

B. 帶負(fù)電

C. 帶電荷量為

D. 對(duì)圓環(huán)的彈力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時(shí)刻開始，物塊受到一方向不變且逐漸增大的水平力F的作用。假設(shè)物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，下列說法中正確的是：

A. 水平力比較小時(shí)，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以牛頓第二定律不適用靜止的物體。

B. 水平力比較小時(shí)，物塊雖然處于靜止?fàn)顟B(tài)，但物塊所受到的各個(gè)力都對(duì)物塊都單獨(dú)產(chǎn)生一個(gè)加速度，物塊的實(shí)際加速度為各個(gè)加速度的矢量和，實(shí)際加速度為零.

C. 在整個(gè)過程中，物體所受的摩擦力大小為。

D. 物塊運(yùn)動(dòng)后，其運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】需要用到如圖所示的裝置，再加上各自必要的器材來完成下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要平衡摩擦力的是　　

A. 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車的速度

B. 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

C. 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

D. 探究做功與物體速度變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

如圖1是紙帶釋放前瞬間的情景，你認(rèn)為正確的是______

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，如圖2為打出紙帶的一部分，A、B、C為連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)，用刻度尺量得，，，則可得到打B點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小______，重物下落的加速度大小______。

若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點(diǎn)0到點(diǎn)5，該過程中動(dòng)能的增加量略小于重力勢(shì)能的減少量，原因可能是______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，當(dāng)波傳到處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖所示，時(shí)，觀察到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置，下列說法正確的是

A. 波速為

B. 經(jīng)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70cm

C. 時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷

D. 與該波發(fā)生干涉的另一列簡(jiǎn)諧橫波的頻率一定為2.5HZ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．質(zhì)量m=2kg的小物體在9N的水平恒力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知AB=5m，小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2．當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F．取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大��；

（2）小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小物塊作用力的大��；

（3）小物塊離開D點(diǎn)落到水平地面上的點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一只燈泡的燈絲斷了，通過轉(zhuǎn)動(dòng)燈泡把燈絲接通，再接入電源后，所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是（ ）

A. 燈絲電阻變小，通過它的電流變大，根據(jù)P=I2R，電燈變亮

B. 燈絲電阻變大，通過它的電流變小，根據(jù)P=I2R，電燈變暗

C. 燈絲電阻變小，它兩端的電壓不變，根據(jù)P=U2/R，電燈變亮

D. 燈絲電阻變大，它兩端的電壓不變，根據(jù)P= U2/R，電燈變暗

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