题目内容

如右图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止于水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2 m，并知M和水平面问的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10m/s2)

解析：要使m静止，M应与平面相对静止．考虑M能与水平面相对静止的两个极端状态：当ω为所求范围的最小值时，M有向圆心运动的趋势，

水平面对M的静摩擦力方向背离圆心，大小等于最大静摩擦力2N．此时对M有：T-fm=Mω2r，

解得ω1=2.9 rad/s．

当ω为所求范围的最大值时，M有远离圆心运动的趋势，水平面对M的摩擦力方向指向圆心，且大小也为2N．此时有T+fm=Mω22r，ω2=6.5 rad/s．

故所求ω的范围为：2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s．

练习册系列答案
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如右图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止于水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2 m，并知M和水平面问的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10m/s2)

 

如右图所示，一圆环位于竖直平面内，圆环圆心处的一小球，OP、OQ为两根细绳，一端与球相连另一端固定在圆环上。OP呈水平，OQ与竖直方向成30º角，现保持小球位置不动，将圆环沿顺时针方向转过90º角，则在此过程中                                                                                     （     ）

A．OP绳所受拉力增大

B．OP绳所受拉力先增大后减小

C．OQ绳所受拉力先减小后增大

D．OQ绳所受拉力先增大后减小

 

用游标卡尺测得某样品的长度如左图所示，其示数L=________mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如右图所示，其示数D=____________mm．

Ⅱ（10分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。

①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为       m/s,小车的加速度大小为         m/s2。（结果均保留二位有效数字）

②在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。

③在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：                  。

 

 

 

 

如右图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止于水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2 m，并知M和水平面问的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g=10m/s2)

 

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