【題目】細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=8kg的物體靜止在水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=2kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔的距離r=0.2m，已知M與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)使此物體M隨轉(zhuǎn)臺(tái)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，問轉(zhuǎn)臺(tái)角速度ω在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？（g=10m/s2）

【答案】解：設(shè)此平面角速度ω的最小值為ω1，此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向外，則由牛頓第二定律得：

T﹣fmax= ，

又T=mg，fmax=μMg=0.2×80N=16N，

解得： ．

設(shè)此平面角速度ω的最大值為ω2，此時(shí)M所受的靜摩擦力達(dá)到最大，方向沿半徑向里，則由牛頓第二定律得：

T+fmax= ，

又T=mg

代入解得：ω2= rad/s．

則 ．

答：轉(zhuǎn)臺(tái)角速度ω在 范圍內(nèi)m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)．


【解析】本題涉及臨界內(nèi)問題，造成臨界的根本原因，是由于靜摩擦力的方向，大小會(huì)隨物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，當(dāng)實(shí)際所提供的向心力小于實(shí)際所需要的向心力時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，反之物體做向心運(yùn)動(dòng)。

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了靜摩擦力和向心力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化，一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大�。幌蛐牧κ歉鶕�(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力才能正確解答此題．

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】在做“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材供選擇：
A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0﹣3A，內(nèi)阻約0.0125Ω）
C．電流表（0﹣0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
D．電壓表（0﹣3V，內(nèi)阻約4KΩ）
E．電壓表（0﹣15V，內(nèi)阻約15KΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（0﹣2000Ω，允許最大電流0.3A）
G．滑動(dòng)變阻器（0﹣20Ω，允許最大電流1A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)選擇的器材有（填寫儀器前字母代號(hào)）
（2）若用螺旋測微器測得金屬絲直徑d的讀數(shù)如圖1，則讀數(shù)為 mm；
（3）測電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻在組成電路時(shí)，請?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)原理圖 ， 且此原理圖使得待測金屬絲電阻的測量值比真實(shí)值偏（選填：“大”或“小”）；
（4）若用L表示金屬絲長度，d表示直徑，測得電阻值為R，則計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ= ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】河中各點(diǎn)水速大小與各點(diǎn)到河岸的垂直距離的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時(shí)間渡河，下列說法中正確的是（ ）

A.船渡河的最短時(shí)間60s
B.船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直
C.船航行的軌跡是一條直線
D.船在沿河岸方向相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知豎直玻璃管總長為h，第一次向管內(nèi)緩慢地添加一定質(zhì)量的水銀，水銀添加完時(shí)，氣柱長度變?yōu)? h．第二次再取與第一次相同質(zhì)量的水銀緩慢地添加在管內(nèi)，整個(gè)過程水銀未溢出玻璃管，外界大氣壓強(qiáng)保持不變．
①求第二次水銀添加完時(shí)氣柱的長度．
②若第二次水銀添加完后，把玻璃管在豎直面內(nèi)以底部為軸緩慢的沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)60°．求此時(shí)氣柱長度．（水銀未溢出玻璃管）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一細(xì)繩跨過同一高度的兩定滑輪，兩端連接質(zhì)量分別為m1、m2的物體A和B，A套在半徑為R的光滑半圓形細(xì)軌道上，軌道豎直固定在地面上，其圓心O在左邊滑輪的正下方，細(xì)繩處于伸直狀態(tài)，現(xiàn)將B由靜止釋放，A從地面開始上升，當(dāng)B下落高度為h時(shí)，A恰好達(dá)到軌道最高點(diǎn)C，這時(shí)A的速度大小為v，下列說法或關(guān)系式中正確的是（ ）

A.在這一過程中，A受到的拉力大小不變
B.這一過程，滿足m2gh﹣m1gR= m1v2
C.這一過程，滿足m2gh﹣m1gR= （m1+m2）v2
D.在這一過程中，B所受重力的功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲．乙兩物體從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一方向運(yùn)動(dòng)，甲物體運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象為兩段直線，乙物體運(yùn)動(dòng)的是v﹣t圖象為兩段半徑相同的 圓弧曲線，如圖所示，圖中t4=2t2 ， 則在0﹣t4時(shí)間內(nèi)，以下說法正確的是（ ）

A.甲物體的加速度不變
B.乙物體做曲線運(yùn)動(dòng)
C.兩物體t1時(shí)刻相距最遠(yuǎn)，t4時(shí)刻相遇
D.甲物體的平均速度等于乙物體的平均速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為2L的輕桿上端固定一質(zhì)量為m的小球，下端用光滑鉸鏈連接于地面上的O點(diǎn)，桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，定滑輪固定于地面上方L處，電動(dòng)機(jī)由跨過定滑輪且不可伸長的繩子與桿的中點(diǎn)相連，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，桿從虛線位置繞O點(diǎn)逆時(shí)針倒向地面，假設(shè)整個(gè)倒下去的過程中，桿做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在此過程中（ ）

A.小球重力做功為2mgL
B.繩子拉力做功大于2mgL
C.重力做功功率逐漸增大
D.繩子拉力做功功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國將于2022年舉辦冬奧運(yùn)會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一，如圖所示，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從長直軌道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6m/s2勻加速下滑，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24m/s，A與B的豎直高度差H=48m．為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧，助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=﹣1530J，取g=10m/s2 ．

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大小；
（2）若運(yùn)動(dòng)員能承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某運(yùn)動(dòng)員參加百米賽跑，他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心．如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離S內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為W阻 ， 則在此過程中（ ）

A.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了 mv2
B.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了 mv2+mgh
C.運(yùn)動(dòng)員的重力做功為W重=mgh
D.運(yùn)動(dòng)員自身做功W人= mv2+mgh﹣W阻

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同步練習(xí)冊答案