如图所示,水平转盘的中心有一竖直的小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为r,A物体通过轻绳跨过无摩擦的滑轮与B物体相连,B与A的质量相同,物
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如图所示,水平转盘的中心有一竖直的小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为r,A物体通过轻绳跨过无摩擦的滑轮与B物体相连,B与A的质量相同,物
题型:0114 期中题
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如图所示,水平转盘的中心有一竖直的小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为r,A物体通过轻绳跨过无摩擦的滑轮与B物体相连,B与A的质量相同,物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的
倍,重力加速度为g,则转盘转动的角速度
在什么范围内,A物体才能随转盘转动?
答案
解:取物体A为研究对象,物体随转盘转动的向心力应由绳的拉力和摩擦力提供,
摩擦力可能为零,可能指向圆心,也可能背离圆心,绳的拉力F总等于物体B的重力mg。
若物体随转盘转动的角速度较大,则要沿转盘外滑,此时绳的拉力与最大静摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得
。
若A物体随转盘转动的角速度较小,则要向圆心滑动,此时静摩擦力的方向背离圆心,
由牛顿第二定律得:
解得
要使A随转盘一起转动,则角速度应满足的关系是:
。
举一反三
如图所示,一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上,质量为m的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下,且小车始终保持静止状态,地面对小车的静摩擦力最大值是
[ ]
A.3mg/2
B.mg/2
C.mg
D.5mg/2
题型:0128 模拟题
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2011年1月11日12时50分,歼20在成都实现首飞,历时18分钟,这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页。如图所示,隐形战斗机在竖直平面内作横8字形飞行表演,飞行轨迹为1→2→3→4→5→6→1,如果飞行员体重为G,飞行圆周半径为R,速率恒为v,在A、B、C、D四个位置上,飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为N
A
、N
B
、N
C
、N
D
,关于这四个力的大小关系正确的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:江苏专项题
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开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,因摩擦作用物块下滑时速率不变,则下列说法正确的是
[ ]
A.物块运动过程中加速度始终为零
B.物块所受合外力大小不变,方向在变
C.在滑到最低点C以前,物块所受重力的瞬时功率越来越大
D.在滑到最低点C以前,物块所受摩擦力大小不变
题型:江苏专项题
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半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘,共轴固定连结在一起,可以绕水平轴O无摩擦转动,大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点,小圆盘上绕有细绳。开始时圆盘静止,质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力F拉细绳,使两圆盘转动,若圆盘转过的最大角度θ=
,则此时恒力F=___________。
题型:上海专项题
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如图,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球①放在A盘的边缘,钢球②放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2∶1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球①、②受到的向心力之比为
[ ]
A.2∶1
B.4∶1
C.1∶4
D.8∶1
题型:模拟题
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