如图11所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r="20" cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的
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如图11所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r="20" cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的
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如图11所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r="20" cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:
(1)当圆盘转动的角速度ω=2 ra
d/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为多大?方向如何?
(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(取g="10" m/s2)
答案
(1)物体随圆盘一起绕轴线
转动,需要向心力,而竖直方向物体受到的重力mg、
支持力FN不可能提供向心力,向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力.
根据牛顿第二定律可求出物体受到的静摩擦力的大小:
Ff=F向=mω2r=2×22×0.2 N="1.6" N方向沿半径指向圆心. --------3分
(2)欲使物块与盘不发生相对滑动,做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力.
即F向=mrω+m≤kmg,解得ωm≤
=
rad/s="5" rad/s. -------3分
解析
略
举一反三
有一列质量为100t的火车,以72km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道,轨道半径400m.
(1)试计算铁轨受到的侧压力;
(2)若要使火车以此速率通过弯道,且使铁轨受到侧压力为零,我们可以适当倾斜路基,试求调整后火车对铁轨的压力大小(取
m/s2).
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A.物体受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B.物体所受摩擦力在圆轨道的切线方向,与线速度方向相反
C.物体所受摩擦力指向圆心,提供物体运动所需的向心力
D.当ω逐渐增大时,摩擦力逐渐增大,ω超过某值时,物体会相对滑动
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关于向心力的说法中,正确的是( )
A 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B、向心力只改变做圆周运动物体的线速度的方向,不改变线速度的大小
C、做匀速圆周运动的物体的向心力一定等于其所受的合外力
D、做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
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题型:不详
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