【題目】如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。

(1)若ω＝ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；

(2)若ω＝3ω0，求小物塊受到的摩擦力的大小和方向。

【答案】（1）；（2），沿陶罐壁切線向下

【解析】

（1）小物塊在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊受到的摩擦力恰好等于零時(shí)，小物塊所受的重力和陶罐的支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有

解得
（2）當(dāng)時(shí)，小物塊受到的摩擦力沿陶罐壁切線向下，設(shè)摩擦力的大小為f，陶罐壁對(duì)小物塊的支持力為FN，沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，則：

水平方向：

豎直方向：

代入數(shù)據(jù)解得：，沿陶罐壁切線向下。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一束電子流沿水平面自西向東運(yùn)動(dòng)，在電子流的正上方一點(diǎn)P，由于電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在P點(diǎn)的方向?yàn)椋?）
A.豎直向上
B.豎直向下
C.水平向南
D.水平向北

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在距地面2l的高空A處以水平初速度投擲飛鏢，在與A點(diǎn)水平距離為l的水平地面上的B點(diǎn)有一個(gè)氣球，選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)讓氣球以速度勻速上升，在升空過程中被飛鏢擊中．飛鏢在飛行過程中受到的空氣阻力不計(jì)，在計(jì)算過程中可將飛鏢和氣球視為質(zhì)點(diǎn)，已知重力加速度為g.試求：

(1)飛鏢是以多大的速度擊中氣球的；

(2)擲飛鏢和釋放氣球兩個(gè)動(dòng)作之間的時(shí)間間隔Δt.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩球質(zhì)量分別為m1與m2，用一勁度系數(shù)為K的輕彈簧相連，一長為L1的細(xì)線與A相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線的另一端拴在豎直軸OO'上，如圖所示，當(dāng)A與B均以角速度ω繞OO'做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧長度為L2。則下列說法正確的是（ ）

A. A球受繩的拉力充當(dāng)A球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

B. A球受繩的拉力大小為

C. 彈簧伸長量

D. 若某時(shí)刻將繩燒斷，則繩子燒斷的瞬間B球加速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖的裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究。將輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端與一小球A接觸而不固連，彈簧的原長小于桌面的長度。向左推小球，使彈簧壓縮后由靜止釋放。小球離開桌面手落到水平地面。已知桌面的高度為h，小球質(zhì)量為m，重力加速度的大小為g，當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為s。則：

（1）小球離開桌面時(shí)的速率v=_____（用g、h、s表示）；

（2）彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能E=____（用g、h、s表示）；

（3）將彈簧的形變量增大為2，測(cè)得小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為2s，則彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系是____（文字?jǐn)⑹觯?/span>

（4）若在桌面的邊緣放置質(zhì)量為1/2m的另一小球B，重做該實(shí)驗(yàn)，保持彈簧的形變量為不變，兩小球碰撞后落到地面上，小球A落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為s/2，則小球B落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力大小，在D位置小球速度為零。小球下降階段下列說法中正確的是

A．在B位置小球動(dòng)能最大

B．在C位置小球動(dòng)能最大

C．從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少大于小球動(dòng)能的增加

D．從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一質(zhì)量為0.2kg的物塊，從長為4m，傾角為30°光滑斜面頂端處由靜止開始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形，如圖所示．物塊和水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求：（g取10m/s2）

（1）物塊在水平面能滑行的距離；

（2）物塊克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a、b所示，是一輛質(zhì)量為m=6×103kg的公共汽車在t=0和t=3s末兩個(gè)時(shí)刻經(jīng)過同一站牌的兩張照片。當(dāng)t=0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)，在這段時(shí)間內(nèi)汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)。圖c是車內(nèi)水平橫桿上用輕繩懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像，輕繩與豎直方向的夾角為θ=370。g取10m/s2，根據(jù)題中提供的信息，可以計(jì)算出的物理量有（ ）

A. 汽車的長度

B. 第3s末汽車的速度

C. 第3s末汽車牽引力的功率

D. 3s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為驗(yàn)證動(dòng)能定理，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．

將一長直木板一端墊起，另一端側(cè)面裝一速度傳感器，斜面的傾角為θ，一滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，讓該滑塊由靜止從木板上h高處(從傳感器所在平面算起)自由滑下，測(cè)出滑塊通過傳感器時(shí)的速度v，(重力加速度為g)．

(1)為驗(yàn)證動(dòng)能定理成立，只需驗(yàn)證h和v滿足函數(shù)關(guān)系式____________________________

即可． (用g、θ、μ表示)

(2)該實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為d=______mm，遮光條通過光電門時(shí)，顯示時(shí)間為t=0.002s，則物塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=______m/s．

(3)讓滑塊分別從不同高度無初速釋放，測(cè)出滑塊釋放的初位置到光電門所在平面的的高度h1、h2、h3…，讀出滑塊上遮光條每次通過光電門的時(shí)間，計(jì)算出遮光條每次通過光電門的速度v1、v2、v3…．某同學(xué)利用測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制出了如圖丙所示的h-v2圖象，并測(cè)出該圖線的斜率為k，若該實(shí)驗(yàn)中滑塊和木板之間的摩擦因數(shù)μ未知，則可求出μ=__________________．(僅用g、θ、k表示)

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