题目内容
6.某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器,滚筒内表面粗糙,内直径为D.工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动.为使栗子受热均匀,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则( )| A. | 滚筒的角速度应满足ω<$\sqrt{\frac{2g}{D}}$ | |
| B. | 滚筒的角速度应满足ω>$\sqrt{\frac{2g}{D}}$ | |
| C. | 栗子脱离滚筒的位置与其质量有关 | |
| D. | 若栗子到达最高点时脱离滚筒,栗子将自由下落 |
分析 根据栗子在最高点弹力为零,结合牛顿第二定律求出恰好不脱离的临界角速度,从而得出栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离的角速度范围.通过栗子在最高点速度是否为零判断栗子在最高点脱离时的运动规律.
解答 解:A、栗子在最高点恰好不脱离时有:mg=m$\frac{D}{2}{ω}^{2}$,解得$ω=\sqrt{\frac{2g}{D}}$,要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离,则$ω<\sqrt{\frac{2g}{D}}$,故A正确,B错误.
C、栗子脱离滚筒的位置与其质量无关,故C错误.
D、若栗子到达最高点时脱离滚筒,由于栗子的速度不为零,栗子的运动不是自由落体运动,故D错误.
故选:A.
点评 本题考查了圆周运动在实际生活中的运用,知道最高点不脱离的临界情况,结合牛顿第二定律进行求解,难度中等.
练习册系列答案
相关题目
16.
如图所示,位于水平桌面上的物块P由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )
| A. | 2μmg | B. | 4μmg | C. | 3μmg | D. | 6μmg |
11.马拉着车在水平公路上匀速行走,下列说法中正确的是( )
| A. | 马拉车的力大于车拉马的力 | |
| B. | 马拉车的力与车拉马的力是同一个力 | |
| C. | 马拉车的力和车拉马的力是一对平衡力 | |
| D. | 马拉车的力和车拉马的力是一对作用和反作用力 |
18.
如图所示,用手握着不可伸长的细绳一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动,圆心为O,角速度为ω,细绳长为L,质量忽略不计,运动过程中细绳始终与小圆相切.在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球,小球在桌面上恰好在以O为圆心的大圆上做圆周运动.小球和桌面之间存在摩擦力,以下说法正确的是( )
| A. | 小球将做变速圆周运动 | |
| B. | 球与桌面间的动摩擦因数为$\frac{{{ω^2}r\sqrt{{r^2}+{L^2}}}}{Lg}$ | |
| C. | 细绳拉力为$m{ω^2}\sqrt{{r^2}+{L^2}}$ | |
| D. | 手对细线做功的功率为$\frac{{m{ω^3}r\sqrt{{r^2}+{L^2}}}}{L}$ |