题目内容
一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块.求:
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(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.
【答案】
(1)Ff=
FN=![]()
(2)ω=
【解析】(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点时受到重力、摩擦力和支持 力三力作用而平衡,设筒壁与水平面的夹角为θ,由平衡条件得
摩擦力的大小Ff=mgsinθ=![]()
支持力的大小FN=mgcosθ=
(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块在筒壁A点时受到重力和支持力作用,它们的合力提供向心力(如图),设筒转动的角速度为ω,有
mgtanθ=mω
由几何关系的:tanθ=
ω=
练习册系列答案
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A、当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力的大小为
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| B、当物块在A点随筒做匀速转动时,可能受到重力、摩擦力、支持力和向心力四个力作用 | ||||
C、当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块的角速度为
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D、当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,物块的线速度为
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| A、小物块所受合外力指向O点 | ||||
B、当转动角速度ω=
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C、当转动角速度ω>
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D、当转动角速度ω<
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