【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OO′重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω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OO′之間的夾角θ為45°.已知重力加速度大小為g，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ω0；

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

【答案】（1）（2）；

【解析】（1）當(dāng)摩擦力為零時(shí)，支持力和重力的合力提供向心力，有：

解得

（2）當(dāng)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向下達(dá)最大值，設(shè)此最大角速度為，受力如圖：

由牛頓第二定律得，，

聯(lián)立以上三式解得：

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，

由牛頓第二定律得

聯(lián)立三式解得

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】如圖所示，一光電管的陰極用極限波長為λ0的鈉制成。用波長為λ的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢(shì)差為U，飽和光電流的值（當(dāng)陰極K發(fā)射的電子全部到達(dá)陽極A時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流）為I，電子電荷量為e，則

A. 若入射光強(qiáng)度增到原來的三倍，但光子的能量不變，從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能可能增大

B. 若改用同樣強(qiáng)度的藍(lán)光照射可能逸出光電子

C. 每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為I/e

D. 發(fā)射的電子到達(dá)A極時(shí)的動(dòng)能最大值為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖光滑絕緣水平桌面上有A、B兩帶電小球（可看成點(diǎn)電荷），A球帶電量為+2q，B球帶電量為-q，將它們同時(shí)由靜止開始釋放，A球加速度大小為B球的3倍．現(xiàn)在AB中點(diǎn)固定一個(gè)帶電小球C（可看作點(diǎn)電荷），再同時(shí)由靜止釋放A、B兩球，釋放瞬間兩球加速度大小相等．則C球帶電量可能為（ ）

A. q B. q C. q D. q

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】作圖題：按所標(biāo)條件分別對(duì)甲、乙圖中力F進(jìn)行分解，并用作圖法求出甲圖中分力、F1、F2的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在研究電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡（圖中實(shí)線所示），圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場(chǎng)線，也可能是等勢(shì)面，則下列說法正確的判斷是 ( )

A. 如果圖中虛線是電場(chǎng)線，電子在a點(diǎn)動(dòng)能較大

B. 如果圖中虛線是等勢(shì)面，電子在b點(diǎn)動(dòng)能較小

C. 不論圖中虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

D. 不論圖中虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的電勢(shì)都高于b點(diǎn)的電勢(shì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】暗物質(zhì)是二十一世紀(jì)物理學(xué)之謎，對(duì)該問題的研究可能帶來一場(chǎng)物理學(xué)的革命．為了探測(cè)暗物質(zhì)，我國在2015年12月17日成功發(fā)射了一顆被命名為“悟空”的暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星．已知“悟空”在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t(t小于其運(yùn)動(dòng)周期)，運(yùn)動(dòng)的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為β(弧度)，引力常量為G，則下列說法中正確的是( )

A. “悟空”的線速度小于第一宇宙速度

B. “悟空”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

C. “悟空”的環(huán)繞周期為

D. “悟空”的質(zhì)量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：

待測(cè)金屬絲：Rx(阻值約4Ω，額定電流約0.5 A)；

電流表：A1 (量程3 A，內(nèi)阻約0.05Ω)； A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2Ω)；

電壓表：V1 (量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)； V2(量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ)

電源：E(兩節(jié)干電池)； 滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20Ω)；

螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。

⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm。

⑵若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選________、電壓表應(yīng)選________。

⑶用畫線代替導(dǎo)線，將圖中的電路連接完整______。

⑷如果用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長度為l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑為d，用電流表和電壓表分別測(cè)出通過金屬絲的電流為I和金屬絲兩端的電壓為U．請(qǐng)用上述測(cè)量量的字母寫出測(cè)該金屬絲電阻率的表達(dá)式為=____________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】把力 F 分解為兩個(gè)分力，使其中的一個(gè)分力大小也為 F，則( )

A.無法進(jìn)行這樣的分解

B.另一分力一定等于零

C.另一分力的值不可能等于 F

D.另一分力的值可能大于 F

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理學(xué)的研究中有許多科學(xué)方法，在某些情況下，我們常忽略物體的大小和形狀，將物視為質(zhì)點(diǎn)，上述所運(yùn)用的科學(xué)方法是（ ）

A.理想模型法B.等效替代法C.控制變量法D.微元法

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案