【題目】魔盤”是一種神奇的游樂設(shè)施，它是一個(gè)能繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的帶有豎直側(cè)壁的大型轉(zhuǎn)盤，隨著“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的增大，“魔盤”上的人可能滑向盤的邊緣。如圖所示，質(zhì)量為m的人（視為質(zhì)點(diǎn)）坐在轉(zhuǎn)盤上，與轉(zhuǎn)盤中心O相距r。轉(zhuǎn)盤的半徑為R，人與盤面及側(cè)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g．

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大小為ω0時(shí)，人未滑動(dòng)，求此時(shí)人的線速度大小v.

（2）求人與轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度大小ω應(yīng)滿足的條件。

（3）當(dāng)人滑至“魔盤”側(cè)壁時(shí)，只要轉(zhuǎn)盤的角速度不小于某一數(shù)值ωm，人就可以離開盤面，貼著側(cè)壁一起轉(zhuǎn)動(dòng)。有同學(xué)認(rèn)為，ωm的大小與人的質(zhì)量有關(guān)，你同意這個(gè)觀點(diǎn)嗎？請(qǐng)通過計(jì)算說明理由。

【答案】（1）（2）（3）不同意

【解析】試題分析：（1）人做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，求此時(shí)人的線速度大小v；（2）靜摩擦力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，此時(shí)的角速度為最大角速度；（3）人可以離開盤面，貼著側(cè)壁一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，豎直方向受力平衡，水平方向側(cè)壁對(duì)人的支持力提供向心力，據(jù)此列式即可求解．

（1）人做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)v=rω得線速度為；

（2）靜摩擦力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，此時(shí)的角速度為最大角速度，則，解得

所以當(dāng)時(shí)，人與轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；

（3）人可以離開盤面，貼著側(cè)壁一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，豎直方向受力平衡，水平方向側(cè)壁對(duì)人的支持力提供向心力，則有：，，解得，

與質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以不同意．

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】一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持恒定的牽引功率，其加速度和速度的倒數(shù)圖像如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖像所給的信息，不能求出的物理量是（ ）

A. 汽車的功率

B. 汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間

C. 汽車行駛的最大速度

D. 汽車所受的阻力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點(diǎn)，繩長(zhǎng)分別為la、lb，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ）

A. 小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B. 在繩b被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大

C. 若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)

D. 繩b未被燒斷時(shí)，繩a的拉力大于mg，繩b的拉力為mω2lb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2015重慶理綜，8) 同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板.M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H.N板上固定有三個(gè)圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處?kù)o止釋放,小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無(wú)阻礙地通過各圓環(huán)中 心,落到底板上距Q水平距離為L(zhǎng)處，不考慮空氣阻力，重力加速度為g.求：

(1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向；

(3)摩擦力對(duì)小球做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中作出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（ ）

A. 哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律

B. 開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了萬(wàn)有引力定律

C. 牛頓利用萬(wàn)有引力定律通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)了彗星的軌道

D. 卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C三物體放在旋轉(zhuǎn)水平圓臺(tái)上,它們與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，已知A的質(zhì)量為2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離為R，C離軸距離為2R。當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),三物均沒有打滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則

A. 這時(shí)A的向心加速度最大

B. 這時(shí)C受的摩擦力最小

C. 若逐步增大圓臺(tái)轉(zhuǎn)速，C比B先滑動(dòng)

D. 若逐步增大圓臺(tái)轉(zhuǎn)速，B比A先滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，雜技演員在表演“水流星”節(jié)目時(shí)，用細(xì)繩系著的盛水的杯子可以在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，甚至當(dāng)杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)杯里的水也不流出來。下列說法中正確的是

A. 在最高點(diǎn)時(shí)，水對(duì)杯底一定有壓力

B. 在最高點(diǎn)時(shí)，盛水杯子的速度一定不為零

C. 在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)杯子的拉力充當(dāng)向心力

D. 在最低點(diǎn)時(shí)，杯中的水不只受重力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的兩物塊A、B用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接，靜止于光滑水平面上，開始時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)．t＝0時(shí)刻，開始用一水平恒力F拉物塊A，使兩者做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，彈簧第一次被拉至最長(zhǎng)(在彈性限度內(nèi))，此時(shí)物塊A的位移為x，則在該過程中(　　)

A. t時(shí)刻A的動(dòng)能為Fx

B. A、B的加速度相等時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為

C. A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了Fx

D. A、B的加速度相等時(shí)，速度也一定相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說法正確的是（　　）

A. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)

B. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)

C. 變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)

D. 物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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