【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)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與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）ω=（1±k）ω0，且0＜k <<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。

【答案】（1）

（2）當(dāng)時，摩擦力方向沿罐壁切線向下，大小為；當(dāng)時，摩擦力方向沿罐壁切線向下，大小為；

【解析】（1）物塊隨陶罐在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當(dāng)物塊受到的摩擦力恰好等于零時，物塊受到的重力和陶罐對其施加的指向O點的支持力的合力提供向心力，有，代入數(shù)據(jù)，可得，。

（2）當(dāng)時，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，陶罐壁對物塊的支持力為FN，對物塊受力分析，如圖1所示，則：

水平方向：；豎直方向：

代入數(shù)據(jù)，解得：（2分）

同理，當(dāng)時，物塊受到的摩擦力沿陶罐壁切線向上，對其受力分析，如圖2所示，則：

水平方向：；豎直方向：

代入數(shù)據(jù)，解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，其上端連接有阻值為R的電阻和電容器C，裝置區(qū)域有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一根水平金屬棒ab開始下滑。已知金屬棒ab的質(zhì)量為m，電阻也為R。金屬棒ab在運動中始終保持水平且與導(dǎo)軌良好接觸，且通過金屬棒ab的電流恒定不變，忽略導(dǎo)軌電阻，重力加速度為g。則下列說法正確的是

A. 金屬棒ab做勻速運動，速度大小是

B. 金屬棒ab做勻變速運動，加速度大小是

C. 電阻R的電功率

D. 若金屬棒ab由靜止下滑，開始時電容器所帶電荷量為0，那么經(jīng)過時間t，電容器的電量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小型發(fā)電機(jī)通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率P1=50kW，輸出電壓U1=500V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2=1：5，兩個變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻R=15Ω，降壓變壓器的輸出電壓U4=220V，變壓器本身的損耗忽略不計，求： （1）升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2 （2）輸電線上損耗的電功率P損 （3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3：n4．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通過觀測冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質(zhì)量。假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運動，除了引力常量外，至少還需要兩個物理量才能計算出冥王星的質(zhì)量。這兩個物理量可以是

A. 衛(wèi)星的速度和角速度

B. 衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑

C. 衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度

D. 衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在用打點計時器研究勻變速直線運動的實驗中，獲得如圖所示的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點間有四個點未畫出．

（1）根據(jù)紙帶上所給出的數(shù)據(jù)，計算C、D兩點的瞬時速度，得V C =______m/s ，

V D =______m/s．這段紙帶運動的平均速度是______m/s．

（2）在如圖所示的坐標(biāo)系中，以打A點時為計時起點，作出小車的v-t圖線_____________．

（3）根據(jù)圖象求出紙帶運動的加速度a=______m/s 2 ．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，光滑的水平面上有兩枚鐵釘A和B，A、B相距0.1m，長1m的柔軟細(xì)繩栓在A上，另一端系一質(zhì)量為0.5kg的小球，小球的初始位置在AB連線上A的一側(cè)，把細(xì)繩拉緊，給小球以2m/s的垂直細(xì)繩方向的水平速度，使小球作圓周運動，由于釘子B的存在，使得細(xì)繩慢慢地纏在A、B上。若繩能承受的最大拉力為4N.整個過程小球速度大小不變.求：

(1)剛開始運動時小球受到的拉力大�。�

(2)小球剛開始做勻速圓周運動周期大�。�

(3)從小球開始運動到細(xì)繩斷所用的時間？（保留3位有效數(shù)值）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體P用水平作用力F壓在豎直的墻上，沿墻勻速下滑，物體的重力為G，墻對物體的彈力為N、摩擦力為f，物體對墻的壓力N’、摩擦力為f’。下列說法正確的有( )

A. G和f是一對平衡力

B. N和F是一對平衡力

C. f和f’是一對作用力和反作用力

D. N’和F是一對作用力和反作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見彩虹”，彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖所示為太陽光射到空氣中的小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路示意圖，a、b為兩種折射出的單色光以下說法正確的是

A. a光光子能量大于b光光子能量

B. 在水珠中a光的傳播速度大于b光的傳播速度

C. 用同一雙縫干清裝置看到的a光干涉條紋間距比b光寬

D. 如果b光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，某同學(xué)甲用毫米刻度尺測得擺線長；用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑如圖所示，則擺球直徑____________．

用秒表測得單擺完成次全振動的時間如圖所示，則秒表的示數(shù)____________；若用給出的各物理量符號（L0、、、）表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>，則計算的表達(dá)式為____________．

（2）實驗中同學(xué)甲發(fā)現(xiàn)測得的值偏小，可能的原因是_______

A．測擺線長時擺線拉得過緊

B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了

C．開始計時時，秒表過遲按下

D．實驗中誤將次全振動計為次

（3）為了提高實驗精度，某同學(xué)乙在實驗中通過改變幾次擺長，并測出相應(yīng)的周期，從而得到一組對應(yīng)的與的數(shù)據(jù)，再以為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行連線，實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)

擺長

次全振動時間

振動周期

振動周期的平方

請將表中第三次測量數(shù)據(jù)標(biāo)在右圖中，并在右圖中作出隨變化的關(guān)系圖象__________．

②根據(jù)圖象，可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>____________（保留位有效數(shù)字）．

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