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【题目】如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO之间的夹角θ45°.已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为.

(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0

(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值.

【答案】(1)(2)

【解析】(1)当摩擦力为零时,支持力和重力的合力提供向心力,有:

解得

(2)当时,重力和支持力的合力不够提供向心力,当角速度最大时,摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值,设此最大角速度为,受力如图:

由牛顿第二定律得,

联立以上三式解得:

ω<ω0时,重力和支持力的合力大于所需向心力,摩擦力方向沿罐壁切线向上,当角速度最小时,摩擦力向上达到最大值,设此最小角速度为

由牛顿第二定律得

联立三式解得

练习册系列答案
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【题目】如图所示,一光电管的阴极用极限波长为λ0的钠制成。用波长为λ的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U,饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时,电路中的电流达到最大值,称为饱和光电流)为I,电子电荷量为e,则

A. 若入射光强度增到原来的三倍,但光子的能量不变,从阴极K发射的光电子的最大初动能可能增大

B. 若改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子

C. 每秒钟内由K极发射的光电子数目为I/e

D. 发射的电子到达A极时的动能最大值为

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A. q B. q C. q D. q

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【题目】作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.

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【题目】某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是 ( )

A. 如果图中虚线是电场线,电子在a点动能较大

B. 如果图中虚线是等势面,电子在b点动能较小

C. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的场强都大于b点的场强

D. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势

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【题目】暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质,我国在20151217日成功发射了一颗被命名为悟空的暗物质探测卫星.已知悟空在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是( )

A. 悟空的线速度小于第一宇宙速度

B. 悟空的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度

C. 悟空的环绕周期为

D. 悟空的质量为

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【题目】在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝:Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5 A)

电流表:A1 (量程3 A,内阻约0.05Ω)A2(量程0.6 A,内阻约0.2Ω)

电压表:V1 (量程3 V,内阻约3 kΩ)V2(量程15 V,内阻约15 kΩ)

电源:E(两节干电池)滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω)

螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。

⑴用螺旋测微器测量金属丝的直径d,示数如图所示,读数为________mm

⑵若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电压表应选________

⑶用画线代替导线,将图中的电路连接完整______

⑷如果用刻度尺测出被测金属丝的长度为l,用螺旋测微器测出金属丝的直径为d,用电流表和电压表分别测出通过金属丝的电流为I和金属丝两端的电压为U请用上述测量量的字母写出测该金属丝电阻率的表达式为=____________

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【题目】把力 F 分解为两个分力,使其中的一个分力大小也为 F,则( )

A.无法进行这样的分解

B.另一分力一定等于零

C.另一分力的值不可能等于 F

D.另一分力的值可能大于 F

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【题目】物理学的研究中有许多科学方法,在某些情况下,我们常忽略物体的大小和形状,将物视为质点,上述所运用的科学方法是(

A.理想模型法B.等效替代法C.控制变量法D.微元法

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