题目内容

如图所示，电动机和飞轮的总质量为M，飞轮边缘固定着一质量为m的物块，物块到轴距离为r，电动机匀速转动，当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，则飞轮的角速度为________rad/s．

答案：
解析：

答案：

解析：当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，说明此时物块对飞轮加了向上的弹力F，且F=Mg，而物块m此时受到重力和竖直向下的弹力F′(F′是飞轮对物块的作用力)，其合外力提供它做圆周运动的向心力，即F向=mg+F=mω2r

由牛顿第三定律：F与F′等大

即F=Mg

所以ω=


练习册系列答案
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在如图所示电路中，闭合开关S．请回答下列问题：
（1）若a、b之间不接用电器时，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，理想电表的示数都发生变化，若电流表和电压表的示数分别用I、U表示，示数变化量的大小分别用△I、△U表示．则
U
I
将
增大
增大
，
△U
△I
将
不变
不变
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）若在a、b之间接一电动机，它的线圈电阻为0.5Ω．调节滑动变阻器的滑动触头P使R2=1Ω时，电动机正常工作，测得理想电压表和电流表的示数分别为6V和2A，电动机的效率为80%，则可算出此时流过电阻R1的电流为
0.4A
0.4A
．
（3）若在a、b之间接一平行板电容器，极板长为L，两板间距为d．一电子以初速度V0从两极板正中央平行于极板飞入，飞出点离上极板距离为
d
4
，则电阻R1两端的电压为
md2
v
2
0
2eL2
md2
v
2
0
2eL2
．（电子的质量为m、电量为e）
某实验小组为了测试玩具小车的加速性能，设置了如图所示的轨道．轨道由半径为R=0.2m的光滑的圆弧轨道和动摩擦因数为μ=0.4的粗糙部分组成．现将小车从轨道上的A点开始以恒定的功率启动，经5秒后由于技术故障动力消失．小车滑过圆弧轨道从C点飞出落到水平面上的D点．实验测得小车的质量m=0.4Kg，AB间距离L=8m，BD间距离为0.4m，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小车从C点飞出时的速度？
（2）小车滑过B点时对轨道B点的压力？
（3）小车电动机的输出功率P．
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示．可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛．B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点．已知赛车质量m=0.5kg，通电后以额定功率P=2W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计，L=10.00m，R=0.32m，（g取10m/s2）．求：
（1）要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少多大？
（2）赛车恰能完成比赛时，在半圆轨道的B点的速度至少多大？这时对轨道的压力多大．
（3）要使赛车完成比赛，电动机从A到B至少工作多长时间．
（4）若电动机工作时间为t0=5s，当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大，水平距离最大是多少？
如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面EF上，E点为圆形轨道的最低点．已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.4N，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，B、C两点的高度差h=0.45m，连线CO和竖直方向的夹角α=37°，圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）赛车运动到C点时速度vc的大小；
（2）赛车经过最高点D处时对轨道压力FN的大小；
（3）赛车电动机工作的时间t．
如图所示，是一次娱乐节目中的一个游戏装置示意图，装置中右端有一个光滑圆弧形轨道，高为h，半径为R，固定在水平地面上，轨道的左端切线沿水平方向，且与竖直墙面间的距离为x．装置左侧的竖直墙高为H，运动员驱动电动滑板可从墙面的顶部平面沿水平方向飞到地面上．该游戏的规则如下：开始时，滑板运动员静止于离墙顶部边缘距离为L的地方．让一滑块从弧形轨道的最高点由静止滑下，当它滑到轨道底端时，同时通过光电传感器发出“开始”信号，滑板运动员可以在看到“开始”信号之前启动滑板电机助跑，但必须在“开始”信号出现时才能和滑板一起水平飞出墙顶部边缘，且当滑块在水平面上停止运动时，运动员恰好落在此处，并将滑块捡起就精英家教网算获胜．已知滑板与墙顶部平面的动摩擦因数为μ0，滑板与人的总质量为M，滑块到达圆弧形轨道底端时对轨道的压力大小为F，重力加速度为g，不计滑板的长度，运动员可视为质点．求：
（1）滑块的质量m；Ks5u
（2）滑块与地面间的动摩擦因数μ；
（3）滑板运动员要想获胜，滑板电动机至少要消耗多少电能？

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