如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO'转动,三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且OC=OB=AB=r=0.1m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度
在极其缓慢的变化,重力加速度g=10m/s2,则在这一过程中求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
以及此时
、
之间绳上的张力
;
(3)当C所受摩擦力的大小为
时,圆盘转动的角速度可能的值。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b55b59c92a868cc6f448e5d92d257401.png)
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c34ca4e9a53e49f06b4583f561098cd0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76c2bb7be2e9410a16502268fd4c67be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c14c6709d2a04863cacdee618b20613e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b68df477b3ee45ac0f725db00d465a1.png)
(3)当C所受摩擦力的大小为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db1cfbe41ddc82c4f201802f4f612815.png)
更新时间:2022-03-19 09:34:35
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(0.4)
【推荐1】如图所示,半径R=0.80m的
光滑圆弧轨道竖直固定,过最低点的半径OC处于竖直位置,其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与C等高,下部有一小孔,距顶端h=1m,转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内,开始时小孔也在这一平面内的图示位置,现使一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但不反弹,在瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为0,沿切线方向的分速度不变。此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A、B到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角均为θ=30°,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小物块刚下落到B点时,在与B点碰撞前的瞬时速度的大小;
(2)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC;
(3)转筒轴线距C点的距离L;
(4)转筒转动的角速度ω。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/785f4eb0787ffc744fb1018f0c6c347f.png)
(1)小物块刚下落到B点时,在与B点碰撞前的瞬时速度的大小;
(2)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC;
(3)转筒轴线距C点的距离L;
(4)转筒转动的角速度ω。
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(0.4)
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【推荐2】如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角
.已知小球的质量m,细线AC长l,B点距C点的水平距离和竖直距离相等。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/29/1575865262686208/1575865263046656/STEM/a577911d-9c74-400f-8ed1-cc6810add6ca.png?resizew=174)
(1)当装置处于静止状态时,求AB和AC细线上的拉力大小;
(2)若AB细线水平且拉力等于重力的一半,求此时装置匀速转动的角速度
的大小;
(3)若要使AB细线上的拉力为零,求装置匀速转动的角速度
的取值范围。
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(1)当装置处于静止状态时,求AB和AC细线上的拉力大小;
(2)若AB细线水平且拉力等于重力的一半,求此时装置匀速转动的角速度
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(3)若要使AB细线上的拉力为零,求装置匀速转动的角速度
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【推荐3】如图甲所示,质量为m=0.4kg可视为质点的物块静止放在水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数为0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。距离物块S=7.5m处有一光滑半圆轨道,轨道最低点P的切线水平。t=0时用水平拉力F由静止拉动物块,使物块沿水平地面向半圆轨道做加速运动。物体的速度v与拉力F大小倒数的v—
图象如图乙所示,AB平行于v轴,BC反向延长过原点O。物块运动过程中0~t1时间内对应图线中的线段AB,t1~t2时间内对应图线中的线段BC,时刻t2=1s,t2时刻后撤掉拉力。重力加速度取g=10m/s2。
(1)0~t1时间内物块的位移大小;
(2)物块能够经过半圆轨道最高点Q,半圆轨道的半径R满足什么条件?
(3)物块经半圆轨道最高点Q后抛出落回地面,落地后不再弹起。圆轨道半径R多大时物块落点离P点的距离最大,最大值为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/27/2471514380591104/2471959945093120/STEM/eb9a9473-1eb3-4501-8c8e-4cfe53b8cf4c.png?resizew=269)
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(1)0~t1时间内物块的位移大小;
(2)物块能够经过半圆轨道最高点Q,半圆轨道的半径R满足什么条件?
(3)物块经半圆轨道最高点Q后抛出落回地面,落地后不再弹起。圆轨道半径R多大时物块落点离P点的距离最大,最大值为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/27/2471514380591104/2471959945093120/STEM/eb9a9473-1eb3-4501-8c8e-4cfe53b8cf4c.png?resizew=269)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/27/2471514380591104/2471959945093120/STEM/fa59689c-f2eb-43c5-8e5e-9a04b9e1322d.png?resizew=151)
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(0.4)
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【推荐1】如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为
,
,与盘间的动摩擦因数μ相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速缓慢增大
(1)圆盘角速度多大时,绳子中开始出现拉力;
(2)圆盘角速度多大时,物块A不受圆盘的摩擦力;
(3)圆盘角速度多大时,A、B相对圆盘发生滑动。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e85a45bb83248b00fe005b22580f47c.png)
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(1)圆盘角速度多大时,绳子中开始出现拉力;
(2)圆盘角速度多大时,物块A不受圆盘的摩擦力;
(3)圆盘角速度多大时,A、B相对圆盘发生滑动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/18/2788622554701824/2789091112312832/STEM/c4f7be3c-0e64-4056-8cd2-90783e2379f0.png?resizew=295)
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,某餐厅的餐桌采用的是电动餐桌,其中心是一个在电动机带动下可以匀速转动、半径为R=0.8m的圆盘,圆盘与餐桌在同一水平面上,放置在圆盘边缘的小瓷碟与圆盘间的动摩擦因数为0.5,与餐桌间的动摩擦因数为0.25,餐桌高也为R=0.8m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小瓷碟的质量为0.1kg,瓷碟的大小不计,重力加速度为g=10m/s2。
(1)圆盘的角速度
0=1rad/s时,小瓷碟受到的静摩擦力的大小为多少?
(2)为使瓷碟不滑到餐桌上,圆盘的角速度
的最大值为多少?
(3)若餐桌半径
,则在圆盘角速度缓慢增大时,瓷碟从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心的水平距离L为多少?(结果可以用根式表示)
(1)圆盘的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
(2)为使瓷碟不滑到餐桌上,圆盘的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
(3)若餐桌半径
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0547baea04917afce94e33a9829b28b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/9/2975687544995840/2975883169218560/STEM/cd1ecd29-ce65-4e5f-951e-998717d1d441.png?resizew=181)
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,在水平圆盘上,沿半径方向放置物体A和B,mA=4kg,mB=1kg,它们分别放在圆心两侧,与圆心距离为rA=0.1m,rB=0.2m,中间用细线相连,A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动,用
表示圆盘转动的角速度,fA表示物体A与圆盘之间的摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)细线中刚出现张力时,圆盘转动的角速度ω1;
(2)A、B两物体相对圆盘将要滑动时,圆盘转动的角速度ω3。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
(1)细线中刚出现张力时,圆盘转动的角速度ω1;
(2)A、B两物体相对圆盘将要滑动时,圆盘转动的角速度ω3。
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