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如图所示,细绳一端系着质量m=0.5kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔...

如图所示,细绳一端系着质量m=0.5kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量M=0.3kg的物体,m的中点与圆孔距离r为0.2m,并知m和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围M会处于静止状态?

g取10 m/s2

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3.16rad/s≤ω≤7.07rad/s 【解析】 试题分析:当ω具有最小值时,m有向圆心运动趋势,故水平面对m的静摩擦力方向和指向圆心方向相反,且等于最大静摩擦力2N。T=Mg 根据牛顿第二定律,以m为研究对象,有T﹣fm=mω12r解得ω1=3.16rad/s ; 当ω具有最大值时,m有离开圆心向外运动的趋势,水平面对m摩擦力方向指向圆心,大小也为2N。以m为研究对象有:T+fm=mω22r ,解得ω=7.07rad/s ,所以ω范围是:3.16rad/s≤ω≤7.07rad/s 考点:摩擦力、牛顿第二定律、圆周运动的向心力 【名师点睛】静摩擦力的方向指向圆心与背离圆心时,为最小与最大角速度的取值,通过对物体的受力分析运用牛顿第二运动定律建立合外力与加速度的关系即可得出结论。  
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考点分析:
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如图所示,一个人用一根长1 m,只能承受74 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6 m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了,求: g取10 m/s2

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1绳子断时小球运动的角速度多大;

2绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?

 

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平抛一物体,当抛出1s后它的速度与水平方向成450角,落地时速度方向与水平方向成600角.求: g取9.8 m/s2

1初速度的大小;

2落地速度的大小;

3开始抛出时距地面的高度。

 

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图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.

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1实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________________.

2图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s. g取9.8 m/s2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              3在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为_______m/s. g取10 m/s2

 

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如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径R=1m,细线始终保持水平;被拖动物块质量m=10kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.5;轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=4trad/s,g=10m/s2。以下判断正确的是 

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A.物块做匀速运动

B.物块做匀加速直线运动,加速度大小是4m/s2

C.物块受到的摩擦力是50N

D.绳对物块的拉力是90N

 

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如图所示,长L=0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为m=3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为v=2 m/s.取g=10 m/s2,下列说法正确的是  

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A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N

B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N

C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N

D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N

 

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