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如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m=10g的小球, 试管的开口端加盖...

如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m=10g的小球, 试管的开口端加盖与水平轴O连接. 试管底与O相距L=5cm, 试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动。g取10m/s满分5 manfen5.com,求:

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(1)小球从最低点到最高点过程,重力对小球做的功及小球重力势能的变化量;

(2)转轴的角速度达到多大时, 试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍;

(3)转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况。

 

(1)-0.01J ;0.01 J(2)20 rad/s;(3)ω <10rad/s 【解析】 试题分析:(1)小球从最低点到最高点过程,重力对小球做的功:小球重力势能的变化量△EP=0.01J。 (2)在最高点时对试管的压力最小,根据向心力公式有:mg+Nmin=mω2r 在最低点时对试管的压力最大,根据向心力公式有:Nmax-mg=mω2r 因为Nmax=3Nmin 所以解得:ω=20rad/s; (3)当小球对试管的压力正好等于0时,小球刚好与试管分离,根据向心力公式得:mg=mω02r 解得:ω0=10rad/s 所以当ω <10rad/s时会脱离接触 考点:匀速圆周运动的规律;牛顿第二定律。  
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考点分析:
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(3)远地点B距地面的高度h2大小。

 

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D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半

 

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