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如图,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块.当...

如图,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC,已知BC段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离轨道,滑块到达B点的速度大小为4m/s,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6; cos37°=0.8
(1)若圆盘半径R=0.2m,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,求BC之间的距离.

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(1)滑块做匀速圆周运动,指向圆心的静摩擦力力提供向心力,静摩擦力随着外力的增大而增大,当滑块即将从圆盘上滑落时,静摩擦力达到最大值,根据最大静摩擦力等于向心力列式求解,可以求出滑块即将滑落的临界加速度; (2)对滑块受力分析,分别求出向上滑行和向下滑行的加速度,然后根据运动学公式求解出BC间的距离. 【解析】 (1)滑块在圆盘上做圆周运动时,静摩擦力充当向心力, 根据牛顿第二定律,可得:μmg=mω2R 代入数据解得: (2)滑块沿BC段向上运动时的加速度大小: ∵mgsin37°>μmgcos37°, ∴无法停止一定返回 返回时的加速度大小: BC间的距离:SBC=S1-S2=0.76m 答:(1)若圆盘半径R=0.2m,当圆盘的角速度为5rad/s时,滑块从圆盘上滑落. (2)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,则BC之间的距离为0.76m.
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考点分析:
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(1)如图1是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
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③C点对应的速度是______(计算结果保留三位有效数字).
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(2)如图2用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图2所示的读数是______
(3)在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图3所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是______
A、待测金属丝   B、滑动变阻器   C、电键
②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.
先将选择开关旋至______档(A、欧姆×100   B、直流电压10V  C、直流电流2.5mA),再将______(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是__________________
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B.电场强度E的大小等于mgtanθ/q
C.在图示位置,若将细线突然剪断,小球将做类平抛运动
D.在图示位置,若将细线突然剪断,小球将做匀加速直线运动
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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