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如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离...

如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为μ=0.8(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为370,(已知:重力加速度g=10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若ω=1 rad/s,求当小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小;

(2)若ω=1 rad/s,求当小物体通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小;

(3)求符合条件的ω的最大值.

 

(1)5.9N(2)6N(3)2rad/s 【解析】 根据牛顿第二定律可求小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小和通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小,在最低点角速度最大,根据牛顿第二定律可求; 【解析】 由题意可知 解得小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小 (2)由题意可知 解得当小物体通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小 (3)由题意可知在最低点角速度最大,则有 联立解得  
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考点分析:
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如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接,为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.

(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量

(2)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为,求匀速转动的角速度ω;

(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0

 

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用圆锥摆验证向心力的表达式实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.

(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.

(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;

(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.

 

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如图所示,光滑杆偏离竖直方向的夹角为α,杆以O为支点绕竖直线旋转,质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动,当杆角速度为ω1时,小球旋转平面在A处,当杆角速度为ω2时,小球旋转平面在B处,设杆对小球的支持力在AB处分别为FN1FN2,则有(  )

A.FN1FN2 B.FN1>FN2 C.ω1<ω2 D.ω1>ω2

 

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如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆连架装在转盘上.M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M(  )

A.所受向心力变为原来的4

B.线速度变为原来的

C.半径r变为原来的

D.M的角速度变为原来的

 

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如图所示,图甲为向心力演示器验证向心力公式的实验示意图,图乙为俯视图.图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同.当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动.

(1)两槽转动的角速度______.(选填“>”“=”“<”=).

(2)现有两质量相同的钢球,①球放在A槽的边缘,②球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为.则钢球①②的线速度之比为______;受到的向心力之比为______

 

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