【題目】如圖所示，一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω＝1 rad/s.有一個小物體距圓盤中心r＝0.5 m，隨圓盤一起做勻速圓周運動．物體質(zhì)量m＝1.0 kg，與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2.

(1) 求物體受到的摩擦力大小f；

(2) 欲使物體能隨圓盤一起做勻速圓周運動，圓盤的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？

(3) 圓盤角速度由0緩慢增大到1.6 rad/s過程中，求圓盤對物體所做的功W.

【答案】(1) f＝0.5 N． (2)ω≤2 rad/s. (3) 0.32 J

【解析】

物體隨圓盤一起做勻速圓周運動，由靜摩擦力充當向心力，直接利用向心力公式F=mω2r即可求出摩擦力f；當靜摩擦力達到最大靜摩擦力時，角速度最大，根據(jù)向心力公式求解即可角速度ω應(yīng)滿足的條件；根據(jù)動能定理求圓盤對物體所做的功W。

(1) 靜摩擦力提供向心f＝mω2r，代入數(shù)據(jù)解得：f＝0.5 N

(2) 當靜摩擦力達到最大靜摩擦力時，角速度最大，根據(jù)向心力公式得：mω2r≤μmg

代入數(shù)據(jù)解得：ω≤2 rad/s

(3) 當ω＝1.6 rad/s時，滑塊的線速度v＝ωr＝0.8 m/s

由動能定理得，圓盤對滑塊所做功W＝mv2－0＝0.32 J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略。下列說法中正確的是（ ）

A. 合上開關(guān)K一段時間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時，A1閃亮一下后逐漸熄滅，A2逐漸熄滅

B. 合上開關(guān)K一段時間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時，A2閃亮一下后逐漸熄滅，A1逐漸熄滅

C. 合上開關(guān)K一段時間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時，A2立刻熄滅，A1逐漸熄滅

D. 合上開關(guān)K一段時間后，再斷開開關(guān)K切斷電路時，A1和A2都緩慢熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN是半徑為R的光滑圓弧，木板B靜止在水平面上，其左端與N點重合，右端放有滑塊A。滑塊C從P點由靜止釋放，恰從M點切入圓軌道，與木板B碰撞后粘為一體，碰撞時間極短，之后，B、C一起沿水平面運動，滑塊A恰好未從B上掉下。已知滑塊A、C的質(zhì)量均為m，木板B的質(zhì)量為2m，滑塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)為μ1，滑塊C和木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，滑塊A、滑塊C均可視為質(zhì)點，重力加速度為g，忽略空氣阻力，水平面足夠長。

求：(1)滑塊C經(jīng)N點時與木板B碰撞前的瞬間對圓弧軌道的壓力。

(2)滑塊A停止時到N點的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，某同學設(shè)計了一個測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置，裝有定滑輪的長木板固定在水平實驗臺上，木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個動滑輪，鉤碼和彈簧測力計通過繞在滑輪上的輕繩相連，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運動．

（1）實驗得到一條如圖2所示的紙帶，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可知，滑塊運動的加速度大小是_____m/s2．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）讀出彈簧測力計的示數(shù)F，處理紙帶，得到滑塊運動的加速度a；改變鉤碼個數(shù)，重復實驗．以彈簧測力計的示數(shù)F為縱坐標，以加速度a為橫坐標，得到的圖象是縱軸截距為b的一條傾斜直線，如圖3所示．已知滑塊和動滑輪的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，忽略滑輪與繩之間的摩擦．則滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ=_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xOy中，第一象限內(nèi)存在正交的勻強電磁場，電場強度E1=40N/C；第四象限內(nèi)存在一方向向左的勻強電場。一質(zhì)量為m=2×10-3kg帶正電的小球，從M（3.64m，3.2m）點，以v0=1m/s的水平速度開始運動。已知球在第一象限內(nèi)做勻速圓周運動，從P（2.04m，0）點進入第四象限后經(jīng)過y軸上的N（0，-2.28m）點（圖中未標出）。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B

（2）小球由P點運動至N點的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示， a、 b、 c三個相同的小球， a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時b、 c從同一高度分別開始自由下落和平拋。 下列說法正確的有（ ）

A. 重力對它們的沖量相同

B. 它們落地時重力的瞬時功率相同

C. 它們動量變化的大小相同

D. 它們的末動能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一長木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物塊，如圖所示。木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4。t=0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向墻壁運動，當t=1s時，木板以速度v1=4m/s與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反。運動過程中小物塊第一次減速為零時恰好從木板上掉下。已知木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求：

(1)t=0時刻木板的速度；

(2)木板的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點電荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好靜止不動，Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運動，在運動過程中三個點電荷始終共線．已知Q1、Q2分別與Q相距r1、r2，不計點電荷間的萬有引力，下列說法正確的是(　　)

A. Q1、Q2的電荷量之比為

B. Q1、Q2的電荷量之比為

C. Q1、Q2的質(zhì)量之比為

D. Q1、Q2的質(zhì)量之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，下列說法正確的是(　　)

A. 此時繩子張力為3μmg

B. 此時圓盤的角速度為

C. 此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時燒斷細線，A仍相對盤靜止，B將做離心運動

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