题目内容
10.如图所示.在电机距轴O为r处固定一质量为m的铁球,电机启动后,铁球以角速度ω绕O轴匀速转动,在转动过程中,电动机未离开地面,则电动机对地面最大压力和最小压力之差为( )A. | 2mω2r | B. | mω2r | C. | mg+2mω2r | D. | 2mg+2mω2r |
分析 根据牛顿第二定律分别求出铁球以角速度ω绕O轴匀速转动时,在最高点和最低点转轴对铁块的作用力,从而得出电机对地面的最大压力和最小压力差.
解答 解:当铁球运动到最高点时,电动机对地面的压力最小,在最高点,对铁球,根据牛顿第二定律有:$mg+{F}_{1}=mr{ω}^{2}$,
解得:${F}_{1}=mr{ω}^{2}-mg$,
设电动机的质量为M,则电动机对地面的压力为:${N}_{1}=Mg-{F}_{1}=Mg+mg-mr{ω}^{2}$,
当铁球运动到最低点时,电动机对地面的压力最大,在最低点,对铁球,根据牛顿第二定律有:${F}_{2}-mg=mr{ω}^{2}$,
解得:${F}_{2}=mg+mr{ω}^{2}$,
则电动机对地面的压力为:${N}_{2}=Mg+{F}_{2}=Mg+mg+mr{ω}^{2}$,
电动机对地面最大压力和最小压力之差为:$△F={N}_{2}-{N}_{1}=2mr{ω}^{2}$.
故选:A.
点评 解决本题的关键采用隔离法分析,铁球在竖直方向上的重力和连杆的拉力的合力提供圆周运动的向心力,再利用牛顿第三定律加以分析.
练习册系列答案
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20.如图所示,由于地球的自转,地球表面上P、O 两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、O 两物体的运动,下列说法正确的是( )
A. | P、O两点的角速度大小相等 | |
B. | P、O 两点的线速度大小相等 | |
C. | 同一物体在O 点的向心加速度比在P 点的向心加速度大 | |
D. | 放在P、O 两处的物体均只受重力和支持力两个力作用 |
1.如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端,B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在细绳被剪断的瞬间,A、B两小球的加速度分别为( )
A. | 都等于$\frac{g}{2}$ | B. | 0和$\frac{({m}_{1}+{m}_{2})g}{2{m}_{2}}$ | C. | $\frac{({m}_{1}+{m}_{2})g}{2{m}_{2}}$和0 | D. | $\frac{g}{2}$和0 |
5.如图甲所示为一足够长的光滑斜面,一定质量的滑块从斜面的底端由静止开始在一沿斜面向上的外力作用下运动,经10s的时间撤走外力,利用速度传感器在计算机上描绘了滑块在0~30s内的速度-时间图象,如图乙所示.则下列说法正确的是( )
A. | 滑块在0~10 s内的平均速度大于10~20 s内的平均速度 | |
B. | 滑块在0~30 s内的位移最大 | |
C. | 滑块在10~20 s内的与20~30s内的加速度等大反向 | |
D. | 滑块在10~20 s内的与20~30 s内的位移等大反向 |
15.电动机以恒定的功率P和恒定的转速n卷动绳子,拉着质量为M的木箱在光滑的水平地面上前进,如图所示,电动机卷绕绳子的轮子的半径为R,当运动至绳子与水平成θ角时,下述说法正确的是( )
A. | 木箱将匀速运动,速度是2πnR | |
B. | 木箱将匀加速运动,此时速度是2πnRcosθ | |
C. | 此时木箱对地的压力为Mg-$\frac{ρsinθ}{2πnR}$ | |
D. | 此过程木箱受的合外力方向不变 |
2.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
①甲同学分别选用三种材料不同而直径都为2cm的实心球、长度不同的细棉线组成单摆,完成了四组实验.各组实验的器材和部分测量数据如表.其中最合理的实验是第3组.
②乙同学选择了合理的实验装置后,测出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图的T2-L图象,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$(用符号表示).
③丙、丁两同学合作测量重力加速度,也测出几组不同摆长L和周期T的数值.丙用T2-L图象法处理求得重力加速度为g丙;丁用公式法T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$处理求得重力加速度为g丁,实验后他们发现测摆长时忘了加上摆球的半径,则丙、丁两同学计算出的重力加速度数值关系为g丙>g丁(填“>”“<”“=”).
①甲同学分别选用三种材料不同而直径都为2cm的实心球、长度不同的细棉线组成单摆,完成了四组实验.各组实验的器材和部分测量数据如表.其中最合理的实验是第3组.
组别 | 摆球材料 | 摆长L/m | 最大摆角 | 全振动次数N/次 |
1 | 铜 | 0.30 | 5° | 50 |
2 | 铜 | 1.00 | 5° | 1 |
3 | 铁 | 1.00 | 5° | 50 |
4 | 木 | 1.00 | 5° | 10 |
③丙、丁两同学合作测量重力加速度,也测出几组不同摆长L和周期T的数值.丙用T2-L图象法处理求得重力加速度为g丙;丁用公式法T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$处理求得重力加速度为g丁,实验后他们发现测摆长时忘了加上摆球的半径,则丙、丁两同学计算出的重力加速度数值关系为g丙>g丁(填“>”“<”“=”).
20.在下列研究中,可以把物体看成质点的是( )
A. | 研究“神舟十号”与“天宫一号”的对接过程中的“神舟十号” | |
B. | 研究地球自转时的地球 | |
C. | 研究车轮旋转情况时的车轮 | |
D. | 研究某同学从家到学校的速度时的该同学 |