(14分)如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零),物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的

(14分)如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零),物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的

题型:不详难度:来源:
(14分)如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零),物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:

(1)当转盘的角速度ω1时,细绳的拉力F1;                        
(2)当转盘的角速度ω2时,细绳的拉力F2.
答案
(1)0 (2)μmg
解析
设角速度为ω0时,绳恰好拉直而无张力,有
μmg=mω02·r得ω0
(1)由于ω1<ω0,故绳未拉紧,此时静摩擦力未达到最大值,F1=0.
(2)由于ω2>ω0,故绳被拉紧,
由F2+μmg=mω22·r
得F2μmg.
举一反三
(9分)如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和R/2 ,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:

(1)小球通过A处时的速度大小;
(2)小球通过B处时的速度大小;
(3)小球在B处对管壁的压力大小。
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真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m=1×10-4 kg、带电荷量q=1×10-8 C的微粒在此点电荷附近以角速度ω=10 rad/s做匀速圆周运动,已知正点电荷Q的带电荷量为4×10-5 C.重力加速度g取10 m/s2,且微粒的重力相对于电场力不能忽略.则下列判断正确的是                                                      (  )
A.微粒一定带负电
B.微粒一定带正电
C.微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置
D.微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置

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(11分)如图8所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小.                  
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(14分)如图13所示,ABCD为竖直放在场强为E=104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的部分是半径为R的半圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且ABR=0.2 m,把一质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×104 C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)求:            

(1)小球到达C点时的速度是多大?
(2)小球到达C点时对轨道压力是多大?
(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
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(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图14所示.珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,求:

(1)珠子所能获得的最大动能是多少?
(2)珠子对圆环的最大压力是多少?                                    
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