题目内容
16.如图所示,水平转盘上放有质量为m=1kg的物块,当物块到转轴的距离为r=1m时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的?=0.5倍.求:(1)当绳子刚开始有张力时,转盘的角速度ω1;
(2)当转盘角速度ω2=2rad/s时,细绳的拉力T1;
(3)当转盘角速度ω3=3rad/s时,细绳的拉力T2.
分析 (1)根据牛顿第二定律求出绳子恰好有拉力时的角速度,
(2)当角速度大于临界角速度,拉力和摩擦力的合力提供向心力.当角速度小于临界角速度,靠静摩擦力提供向心力,
(3)当角速度大于临界角速度,靠静摩擦力和绳子的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细绳的拉力大小.
解答 解:(1)当绳子开始有张力时,物体与转盘之间的静摩擦力恰好达到最大值,即
mω12r=?mg
ω1=$\sqrt{5}$rad/s
(2)因为ω2<ω1,物体与转盘之间的静摩擦力还未达到最大静摩擦力,绳子还未有张力
所以T1=0
(3)因为ω1<ω3,物体与转盘之间的静摩擦力已达到最大静摩擦力,绳子已有张力,由fm+T2=mω32r知
T2=mω32r-fm=4N
答:(1)当绳子刚开始有张力时,转盘的角速度ω1为$\sqrt{5}rad/s$
(2)当转盘角速度ω2=2rad/s时,细绳的拉力T1为0
(3)当转盘角速度ω3=3rad/s时,细绳的拉力T2为4N
点评 解决本题的关键求出绳子恰好有拉力时的临界角速度,当角速度大于临界角速度,摩擦力不够提供向心力,当角速度小于临界角速度,摩擦力够提供向心力,拉力为0.
练习册系列答案
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6.如图所示,杆AO和OB在O点用销钉连接,A端用铰链与天花板相连,B端用一根绳子悬吊,状态如图,则AO秆对OB秆在O点的位力方向应在图中的( )
A. | 区域Ⅰ内 | B. | 区域Ⅱ内 | C. | 区域Ⅲ内 | D. | 区域Ⅳ内 |
7.某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取一根乳胶管,里面灌满了稀盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱X(电阻约为2kΩ).实验室中还提供如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0?40Ω,额定电流为1A)
E.滑动变阻器R2最大阻值1kΩ;
E.锂电池(电动势标E称值为3.7V)
F.开关S一只,导线若干
(1)为了测定盐水柱X的阻值,该小组同学设计了如图1所示的电路图,则电流表应该选择A2(填A1或A2),滑动变阻器应该选择R1(填R1或R2).
(2)为探究导电溶液的电阻在体积V相同时,电阻值与长度的关系.该小组同学通过握住乳胶管两端把它均匀拉长改变长度,多次实验测得稀盐水柱长度L、电阻R的数据如表:
①为了定量研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图2所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是L2.
②该小组同学根据①作出的图线求得斜率为k,测得导电溶液的体积为V,则电阻率ρ=kV.
A.电压表V(量程4V,电阻约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0?40Ω,额定电流为1A)
E.滑动变阻器R2最大阻值1kΩ;
E.锂电池(电动势标E称值为3.7V)
F.开关S一只,导线若干
(1)为了测定盐水柱X的阻值,该小组同学设计了如图1所示的电路图,则电流表应该选择A2(填A1或A2),滑动变阻器应该选择R1(填R1或R2).
(2)为探究导电溶液的电阻在体积V相同时,电阻值与长度的关系.该小组同学通过握住乳胶管两端把它均匀拉长改变长度,多次实验测得稀盐水柱长度L、电阻R的数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
长度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
电阻R(kΩ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
②该小组同学根据①作出的图线求得斜率为k,测得导电溶液的体积为V,则电阻率ρ=kV.
1.如图所示,从水平地面上的A点,以速度v1在竖直平面内抛出一小球,v1与地面成θ角.小球恰好以v2的速度水平打在墙上的B点,不计空气阻力,则下面说法中正确的是( )
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B. | 在A点,仅改变速度v1大小,它仍可能水平打在墙上的B点 | |
C. | 在B点以大小为v1的速度水平向左抛出小球,则它可能落在地面上的A点 | |
D. | 在B点水平向左抛出小球,让它落回地面上的A点,则抛出的速度大小一定等于v2 |
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