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如图6-8-9所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g的小球,试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与O相距5 cm,试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动,g取10 m/s2,则:

6-8-9

(1)转轴的角速度为_____________时,试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍;

(2)转轴的角速度_____________时,会出现小球与试管底脱离接触的情况.

解析:(1)小球在最低点时,对试管底的压力最大,有Fmax-mg=mω2r,Fmax=mg+mω2r;小球在最高点时,对试管底的压力最小,有Fmin+mg=mω2r,Fmin=mω2r-mg,Fmax/Fmin=3,ω= =20 rad/s.

(2)当小球在最高点时,对试管底的压力等于零时为临界状态,有mg=mω2r,ω==14.14 rad/s,当转轴的角速度小于14.14 rad/s时,小球到不了最高点,会出现小球与试管底脱离接触的情况.

答案:20 rad/s;<14.14 rad/s


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:013

如图6-8-9所示,A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上随盘一起做匀速圆周运动,三物体与转盘的动摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴2R.若三物体相对盘静止,则下列说法中正确的是(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(  )

图6-8-9

A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用

B.C的向心加速度最大

C.B所受的摩擦力最小

D.当圆台转速增大时,C比B先滑动,A和B同时滑动

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6-4-13

A.               B. s              C. s             D.2 s

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6-8-9

A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用

B.C的向心加速度最大

C.B所受的摩擦力最小

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质量为m1=1kg的物体,以某一初速度在水平面上滑行,与质量为m2的物体发生碰撞,)它们的位移随时间变化的情况如图6-2-7所示,则m2=_______kg.

.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体继续做匀速运动.他设计的具体装置如图6-2-8所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

①若已得到打点纸带如图6-2-9所示,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选________段计算A的碰前速度,应选___________段来计算AB碰后的共同速度.(填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)

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