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如图5-6-7所示,在电机距轴O为r处固定一质量为m的铁块,电机启动后,铁块以角速度ω绕轴O匀速转动,则电机对地面的最大压力和最小压力之差为多少?

图5-6-7

2mω2r


解析:

铁块在竖直面内做匀速圆周运动,其向心力是重力mg与轮对它的作用力F的合力.由圆周运动的规律可知:当m转到最低点时F最大,当m转到最高点时F最小,设铁块在最高点和最低点时,电机对其作用力分别为F1和F2,且都指向轴心,根据牛顿第二定律有:

    在最高点:mg+F1=mω2r

    在最低点:F2-mg=mω2r

    电机对地面的最大压力和最小压力分别出现在铁块m位于最低点和最高点时,且压力差的大小为:

    ΔFN=F2+F1

    联立以上各式解得:ΔFN=2mω2r.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在完成探究功与物体的速度有什么关系的实验时,如果用一条橡皮筋进行实验,与小车相连的纸带如图5-6-6所示,如果用四条橡皮筋进行实验,与小车相连的纸带如图5-6-7所示,下面说法中正确的是(    )

5-6-6

5-6-7

①用一条橡皮筋拉小车时,橡皮筋对小车做功为W,用四条橡皮筋拉小车时,橡皮筋对小车做功为4W

②用一条橡皮筋拉小车时,小车速度最大可达到v,用四条橡皮筋拉小车时,小车速度最大可达到4v

③用一条橡皮筋拉小车时,小车速度最大可达到v,用四条橡皮筋拉小车时,小车速度最大可达2v

④用一条橡皮筋拉小车时,小车速度最大达到v,用四条橡皮筋拉小车时,小车速度最大

既不是2v,也不是4v

A.①②               B.①③           C.①④              D.①

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科目:高中物理 来源: 题型:

为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度,在某次实验中某同学得到了如图5-6-7所示的一条纸带,在A、B、C、D四点中应该选用_________点的速度才符合要求.

5-6-7

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在探究功与物体速度变化的关系时,设计了如图5-6-7所示的实验,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器或电火花计时器.先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方.然后,接通电源,松开纸带,让重物自由落下,计时器就在纸带上打下一系列小点.得到的纸带如图所示,O点为计时器打下的第1个点.该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC,并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为

va=0.12 m/s,vb=0.17 m/s,vc=0.21 m/s

根据以上数据你能否大致判断W∝v2

5-6-7

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科目:高中物理 来源: 题型:

一细杆与水桶相连,桶中装有水,桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动,如图5-6-7所示.水的质量m=0.5 kg,水的重心到转轴的距离=60 cm.

图5-6-7

(1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率.

(2)若水桶在最高点的速率v=3 m/s,求水对桶底的压力.

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