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(guò)陶罐球心O的對(duì)稱(chēng)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(guò)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(xiàn)與之間的夾角為60°。已知重力加速度大小為，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。

（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)的角速度的取值范圍。


解析：：（1）當(dāng)摩擦力為零，支持力和重力的合力提供向心力，有：

       （3分）

解得：           （2分）

（2）當(dāng)ω＞ω0時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，當(dāng)角速度最大時(shí)，摩擦力方向沿罐壁切線(xiàn)向下達(dá)最大值，設(shè)此最大角速度為ω1，由牛頓第二定律得，

                   （1分）

                      （1分）

聯(lián)立以上三式解得：       （1分）

當(dāng)ω<ω0時(shí)，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(xiàn)向上，當(dāng)角速度最小時(shí)，摩擦力向上達(dá)到最大值,設(shè)此最小角速度為ω2
由牛頓第二定律得，   （1分）

          （1分）

聯(lián)立三式解得          ， （1分）

綜述，陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度范圍為      （1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知水平面上的C點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方，且到O點(diǎn)的距離為1.9 L，不計(jì)空氣阻力，求：(g＝10 m/s2)

(1)小球通過(guò)最高點(diǎn)A的速度vA；

(2)若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力T恰好為小球重力的6倍，且小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)細(xì)線(xiàn)斷裂，求小球落地點(diǎn)到C的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


分子間的相互作用力由引力f引和斥力f斥兩部分組成，則　  （    ）

A．f斥和f引是同時(shí)存在的

B．f引總是大于f斥，其合力總表現(xiàn)為引力

C．分子之間的距離越小，f引越小，f斥越大

D．分子之間的距離越小，f引越大，f斥越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


宇宙飛船在宇宙深處飛行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)A、B兩顆均勻球形天體，兩天體各有一顆靠近其表面飛行的衛(wèi)星，測(cè)得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷正確的是（    ）

A．天體A、B的質(zhì)量一定相等

B．兩顆衛(wèi)星的線(xiàn)速度一定相等

C．天體A、B表面的重力加速度一定相等

D．天體A、B的密度一定相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是   ▲   。（寫(xiě)器材編號(hào)）（3分）

A．秒表     B．天平    C．白紙     D．彈簧秤      E．重垂線(xiàn)     F.刻度尺

（2）在研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)確定若干個(gè)點(diǎn)，描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

   ①在實(shí)驗(yàn)中的下列操作正確的是   ▲   。(3分)

    A．實(shí)驗(yàn)中所用斜槽末端的切線(xiàn)必須調(diào)到水平

    B．每次實(shí)驗(yàn)中小球必須由靜止釋放，初始位置不必相同

    C．每次實(shí)驗(yàn)小球必須從斜槽的同一位置由靜止釋放，所用斜槽不必光滑

D．在實(shí)驗(yàn)之前，須先用直尺在紙上確定y軸方向

②實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖中y－x2圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線(xiàn)的是   ▲   。（3分）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，和，分別固定在x軸上的x=0和x=6cm的位置上。將一帶負(fù)電的試探電荷q從x = 20cm的位置沿x 軸負(fù)方向移到x=10cm的位置，在此過(guò)程中，試探電荷的()

A.電勢(shì)能一直增大      

B.電勢(shì)能一直減小      

C.    電勢(shì)能先減小后增大

D.    電勢(shì)能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線(xiàn)和橡皮條做共點(diǎn)力合成實(shí)驗(yàn)，最后畫(huà)出了如圖所示的圖。    (1) 在圖上標(biāo)出的F1、F2、F和，四個(gè)力中，力_____不是由彈簧測(cè)力力計(jì)直接測(cè)得的，

比較力F與力F'的大小和方向基本相同，這就驗(yàn)證了共點(diǎn)力合成的平行_行定則。

(2) 某同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)的一些說(shuō)法，其中正確的是__________.

A.    如果手頭只有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，改變方法也可以完成實(shí)驗(yàn)

B.    用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí)，橡皮條應(yīng)沿兩線(xiàn)夾角的平分線(xiàn)

C.    拉橡皮條的線(xiàn)要長(zhǎng)一些，用以標(biāo)記同一細(xì)線(xiàn)方向的兩點(diǎn)要相距遠(yuǎn)些

D.    拉橡皮條時(shí)，細(xì)繩應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)

E.    在用一個(gè)測(cè)力計(jì)和同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí)，只需這兩次橡皮條的伸長(zhǎng)相同就行

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


有一電壓表V1，其量程為3V，內(nèi)阻約為3000Ω，要準(zhǔn)確測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電E：電動(dòng)勢(shì)約15V，內(nèi)阻不計(jì)； 電壓表V2：量程2V，內(nèi)阻r2=2000Ω；定值電阻R1：阻值20Ω；定值電阻R2：阻值3Ω滑動(dòng)變阻器Ro：最大阻值10Ω，額定電流1A；電鍵一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。設(shè)計(jì)的一個(gè)測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示

①實(shí)驗(yàn)中定值電阻R應(yīng)選用____（R1或R2）

②說(shuō)明實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的物理量：和；

③寫(xiě)出電壓表V內(nèi)阻的計(jì)算的表達(dá)式Rv1= 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示為兩電阻R1和R2的伏安特性曲線(xiàn)，關(guān)于它們的電阻值說(shuō)法正確的是（　�。�

　

A．

電阻R1的阻值較大

B．

電阻R2的阻值較大

　

C．

電阻R1和電阻R2一樣大

D．

以上說(shuō)法都不正確

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