题目内容
如图5-3-20所示,细绳一端系着质量M=0.6 kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊质量m=0.3 kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2 m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围内m会处于静止状态?(g取10 m/s2)![]()
图5-3-20
解析:设物体M和水平面保持相对静止,当ω具有最小值时,M有向圆心运动的趋势,所以M受到的静摩擦力方向沿半径向外,且等于最大静摩擦力.隔离M分析受力,有T-fm=Mω12r
又T=mg
代入数据得0.3×10-2=0.6ω12×0.2
ω1=2.9 rad/s
当ω具有最大值时,M有离开圆心的趋势,M受的最大静摩擦力2 N指向圆心,隔离M受力分析有
T+fm=Mω22r
又T=mg
代入数据得0.3×10+2=0.6ω22×0.2
ω2=6.5 rad/s
所以ω的范围是2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s.
答案:2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s
练习册系列答案
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表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
U(V) | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图5-3-14中的_______(填“甲”或“乙”);
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图5-3-14
(2)在图5-3-15所示的方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而_________(填“变大”、“变小”或“不变”);
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图5-3-15
(3)如图5-3-16所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3 V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为__________A.
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图5-3-16