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如图所示,在匀速转动的圆盘上,沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小...

如图所示,在匀速转动的圆盘上,沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块,A离轴心r120 cm,B离轴心r230 cm,A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍.求:

(1)若细线上没有张力,圆盘转动的角速度ω应满足什么条件?

(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动,则盘转动的最大角速度多大?

(3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细绳,则A、B将怎样运动?(g取10 m/s2)

 

(1) 当ω≤ω0=3.6 rad/s时,细线上不会有张力.(2) 4.0 rad/s. 【解析】(1)当物块B所需向心力FB≤Ffm时,细线上张力为零.随着角速度的增大,当FB=Ffm时,有kmg=mωr2, 得ω0====3.6 rad/s. 当ω≤ω0=3.6 rad/s时,细线上不会有张力. (2)当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度达到最大值ωm,超过ωm时,A、B将相对圆盘滑动.(设细线中张力为T.) 对A有kmg-T=mωm2·r1, 对B有kmg+T=mωm2·r2, 解得ωm== =4.0 rad/s. (3)烧断细线时,A做圆周运动所需向心力FA=mωm2r1=3.2 N,最大静摩擦力为4 N,A物体随盘一起转动.B此时所需向心力为FB=mωm2r2=4.8 N,大于它的最大静摩擦力4 N,因此B物体将沿一条曲线运动,离圆心越来越远. 两物体做圆周运动的向心力由沿径向方向的合力提供,及最大静摩擦力提供,第二问中分别以两小球为研究对象,绳子的拉力和静摩擦力的合力提供向心力列式求解  
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考点分析:
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如图所示,轨道ABCDAB段为一半径R=0.2m的光滑 1/4 圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g10m/s2),求:

1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;

2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?

3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置.

 

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图甲是研究平抛物体的运动的实验装置图。

 

(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=9.8m/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=10m/s2

 

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如图在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则      )

A. 该卫星的发射速度必定大于11.2km/s

B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s

C. 在轨道Ⅰ上,卫星在P点速度大于在Q点的速度

D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

 

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经长期观测人们在宇宙中已经发现了双星系统双星系统由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1m2 =32,则可知    

A. m1做圆周运动的半径为2L/5

B. m1m2做圆周运动的向心力大小相等

C. m1m2做圆周运动的角速度之比为23

D. m1m2做圆周运动的线速度之比为32

 

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一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是

A. 小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零

B. 小球过最高点的最小速度是

C. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大

D. 小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小

 

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