题目内容
7.(1)当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块A圆周运动时的线速度大小?
(2)角速度与(1)问相同时,物块与圆盘间的摩擦力的大小为多大?
(3)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过多大(取重力加速度g=10m/s2)
分析 (1)根据线速度与角速度之间的关系求解线速度即可;
(2)对滑块受力分析,受到重力、支持力和指向圆心的静摩擦力,摩擦力提供向心力,根据向心力的公式即可求出;
(3)当静摩擦力达到最大值时,转动的加速度最大,根据静摩擦力提供向心力,运用牛顿第二定律列式求解即可.
解答 解:(1)由圆周运动的公式:v=r•ω=0.20×2=0.40m/s
(2)f=mω2r=2×22×0.2N=1.6N
方向为指向圆心.即当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为1.6N,方向总是指向圆心.
(3)当最大静摩擦力提供向心力时,加速度最大,根据牛顿第二定律,有
kmg=mωm2r
解得:${ω}_{m}=\sqrt{\frac{kg}{r}}=\sqrt{\frac{0.5×10}{0.2}}=5$rad/s
即圆盘转动的最大角速度为5rad/s.
答:(1)当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块A圆周运动时的线速度大小是0.40m/s;
(2)角速度与(1)问相同时,物块与圆盘间的摩擦力的大小为1.6N;
(3)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过5rad/s.
点评 本题考查向心力与角速度之间的关系,解答关键是对物体受力分析,然后根据合力提供向心力,运用牛顿第二定律列式求解即可.
练习册系列答案
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3.
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15.如图所示,质量为m的木块被水平推力F压着,静止在竖直墙面上,当推力F的大小增加到2F时,则( )
| A. | 木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍 | |
| B. | 木块所受墙面的弹力不变 | |
| C. | 木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍 | |
| D. | 木块所受墙面的摩擦力不变 |
2.下列说法中正确的是( )
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19.(多选题) 下列有关平均速度和瞬时速度的说法中正确的是( )
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| D. | 只有瞬时速度可以精确描述变速运动 |
16.
大型超市为了方便顾客推着购物车到不同楼层购物,往往会安装斜坡状的智能化自动扶梯(无台阶,如图).为了节约能源,自动扶梯在没有乘客乘行时会停止运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行.则电梯在匀速运送乘客的过程中,电梯对乘客的作用力方向为( )
| A. | 垂直自动扶梯坡面向上 | |
| B. | 沿着自动扶梯坡面向上 | |
| C. | 竖直向上 | |
| D. | 在竖直向上和沿自动扶梯坡面向上之间的某个方向上 |