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(12分)如图所示,水平转台上有一个质量m=5kg的小物体,一根劲度系数k=103N/m、原长为8cm的弹簧一端连接转台中心的转轴,另一端连接此物体。当整个装置处于静止时,弹簧的长度为10cm。如果小物体与转台之间的摩擦足够大,讨论:

(1)要使小物体与转台之间不存在摩擦力,则转台转动的角速度应为多大?

(2)要使小物体与转台之间的摩擦力大小为5N,则转台转动的角速度又应为多大?

 

(1)6.32rad/s(2)7.07rad/s

解析:物体做圆周运动的半径为L=10cm=0.1m ,

弹簧的形变量为△x=(10-8)cm=0.02m

(1)、当物体受到的摩擦力为零时,对物体由牛顿定律得:

   解之得ω1=6.32rad/s   ------    (6分)

(2)、当摩擦力f=5N,方向背离圆心时,设角速度为ω2

由牛顿定律得:   解之得ω2=5.48rad/s    ---(3分)

当摩擦力f=5N,方向指向圆心时,设角速度为ω3

由牛顿定律得:   解之得ω3=7.07rad/s    -----(3分)

 

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质量相等的A、B两物体,放在水平转台上,A离轴O的距离是B离轴O距离的一半,如图所示,当转台旋转时,A、B都无滑动,则下列说法正确的是(  )

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精英家教网如图所示,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匀速转动.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θ为60°.重力加速度大小为g.
(1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0
(2)ω=(1±k)ω0,且0<k<1,求小物块受到的摩擦力大小和方向.

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质量相等的A、B两物体,放在水平转台上,A离轴O的距离是B离轴O距离的一半,如图所示,当转台旋转时,A、B都无滑动,则下列说法正确的是(  )
   
A.因为a=ω2R,而RB>RA,所以B的向心加速度比A大
B.因为a=v2/R,而RB>RA,所以A的向心加速度比B大
C.因为质量相等,所以它们受到的台面摩擦力相等
D.转台对B的静摩擦力较小

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(重庆卷带解析) 题型:计算题

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匀速转动,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θ为60°。重力加速度大小为g

(1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0
(2)ω=(1±kω0,且0<k <<1,求小物块受到的摩擦力大小和方向。

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(重庆卷解析版) 题型:计算题

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匀速转动,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θ为60°。重力加速度大小为g

(1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0

(2)ω=(1±kω0,且0<k <<1,求小物块受到的摩擦力大小和方向。

 

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