Loading [MathJax]/jax/output/CommonHTML/jax.js
14.如圖所示,一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動,筒內(nèi)壁粗糙,筒口半徑和筒高分別為R=8cm和H=6cm,筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半.在內(nèi)壁A點處放置一小物塊.認為物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2
(1)當筒不轉(zhuǎn)動時,在筒壁A點的物塊恰好能靜止,求物塊與筒壁間的動摩擦因數(shù).
(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動,且其受到的摩擦力為零時,筒轉(zhuǎn)動的角速度.

分析 (1)當筒不轉(zhuǎn)動時,物塊受到重力、筒壁A的靜摩擦力和支持力作用,根據(jù)平衡條件求解.角度由數(shù)學(xué)知識求出.
(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動,且其受到的摩擦力為零時,由重力和支持力的合力提供物塊的向心力,由牛頓第二定律求解.

解答 解:(1)設(shè)小物塊的質(zhì)量為m,當筒不轉(zhuǎn)動、物塊靜止在筒壁A點時,物塊受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡,由平衡條件得:
摩擦力的大小f=mgsinθ=HH2+R2mg     
支持力的大小N=mgcosθ=RH2+R2mg    
動摩擦因數(shù)μ=fN=HR=0.75.
(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動,且其所受到的摩擦力為零時,物塊在筒壁A點時受到的重力和支持力作用,它們的合力提供向心力,設(shè)筒轉(zhuǎn)動的角速度為ω,有:
  mgtanθ=mω2R2   
聯(lián)立以上各式解得:ω=5230 rad/s. 
答:
(1)物塊與筒壁間的動摩擦因數(shù)為0.75.
(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動,且其受到的摩擦力為零時,筒轉(zhuǎn)動的角速度為5230 rad/s.

點評 本題是圓錐擺類型.關(guān)于向心力應(yīng)用的基本方程是:指向圓心的合力等于向心力,其實是牛頓第二定律的特例.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.質(zhì)量為2kg的物體A靜止在粗糙水平面上,t=0時一水平向右的恒力F作用在A上,t=2s時撤去F,A的速度圖象如圖所示,則下列說法正確的是(  )
A.在0-8秒內(nèi)F做功48J
B.在0-8秒內(nèi)F做功36J
C.在0-8秒內(nèi)物體A克服摩擦力做功48J
D.在0-8秒內(nèi)物體A克服摩擦力做功36J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一個質(zhì)點做方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中( �。�
A.速度逐漸減小,當加速度減小到零時,速度達到最大值
B.速度逐漸增大,當加速度減小到零時,速度達到最大值
C.位移逐漸增大,當加速度減小到零時,位移將不再增大
D.速度逐漸減小,當加速度減小到零時,位移達到最大值

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于力對物體做功.以下說法正確的是(  )
A.滑動摩擦力對物體一定做負功
B.作用力的功與反作用力的功其代數(shù)和一定為零
C.靜摩擦力對物體可能做正功
D.物體既受了力,又發(fā)生了位移,則力一定對物體做了功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.以下敘述屬于狹義相對論基本假設(shè)的是( �。�
A.力學(xué)規(guī)律在任何參考系中都是相同的
B.在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的
C.在任何參考系中,物理規(guī)律都是相同的
D.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,bc為固定在小車上的水平橫桿,物塊M穿在桿上,靠摩擦力與桿保持相對靜止,M又通過輕細線懸吊著一個小鐵球m,此時小車以大小為a的加速度向右做勻加速運動,而M、m均相對小車靜止,細線與豎直方向的夾角為θ.小車的加速度逐漸增大,M始終和小車保持相對靜止,當加速度增加到2a時(  )
A.細線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍
B.細線的拉力增加到原來的2倍
C.橫桿對M彈力增大
D.橫桿對M的摩擦力增加到原來的2倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在水平放置的斜面上,已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面的傾角為30°,則斜面對物體的支持力與摩擦力的大小分別為( �。�
A.32mg和12mgB.12mg和32mgC.12mg和12μmgD.32mg和32μmg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.圖中的實線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲線.經(jīng)0.2s后,其波形如圖中虛線所示.求:

(1)由圖中讀出波的振幅和波長;
(2)如果波向右傳播,波速是多大?波的周期是多大?
(3)如果波向左傳播,波速是多大、波的周期是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,“二分頻”音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚聲器,它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段,分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器,音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來,送往相應(yīng)的揚聲器,以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動.圖為音箱的電路圖,高、低頻混合電流由a、b端輸入,L1和L2是線圈,C1和C2是電容器,下列說法正確的是(  ) 
①甲揚聲器是高頻揚聲器
②C2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器
③L1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器
④L2的作用是減少通過乙揚聲器的低頻電流.
A.②和④B.②和③C.①和③D.只有④

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案