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题型:解答题 难度:0.4 引用次数:548 题号:18711895
如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过中点的轴转动,已知两物块质量相等均为m,杆对物块A、B的最大静摩擦力大小相等且动摩擦系数为。开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到轴的距离为,物块A到轴的距离为L,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,求:
(1)当B的摩擦力达到最大值的时候,角速度是多少?
(2)当A的摩擦力为0的时候,角速度是多少?
(3)当即将滑动的时候,角速度是多少?
(4)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在图中坐标图中画出A和B的摩擦力随角速度的平方变化的关系图像。

【知识点】 水平转盘上的物体

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【推荐1】调速器可用来控制电动机的转速,其结构如图所示。圆筒状的外壳固定不动,中心转轴随电动机旋转,轴上两侧各有一轻质细杆,其上端与中心转轴链接,下端各有一个质量为m=1.0kg的摆锤,两细杆与中心转轴恒在同一平面,且此平面随中心转轴旋转时,细杆可以自由张开或合拢。当张角θ=45°时,摆锤恰好与外壳接触;当转速足够大时,摆锤会贴紧外壳,并对外壳施力,通过传感器传递电动机转速过大的信息。已知外壳的内径为r=0.40m,重力加速度g=10m/s2
(1)当摆锤恰好与外壳接触时,求中心转轴的角速度;
(2)当中心转轴以角速度ω=6rad/s旋转时,求任一摆锤对外壳施加压力的大小;
(3)若摆锤和外壳之间的动摩擦因数μ=0.25,当中心转轴的角速度维持ω=6rad/s时,求两个摆锤克服摩擦做功的功率。
2022-02-13更新 | 1283次组卷
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【推荐2】如图所示,足够大的水平光滑圆台中央立着一根光滑的杆,原长为L的轻弹簧套在杆上,质量均为mABC三个小球用两根轻杆通过光滑铰链连接,轻杆长也为LA球套在竖直杆上,现将A球搁在弹簧上端,当系统处于静止状态时,轻杆与竖直方向夹角θ=37°,已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)弹簧的劲度系数k
(2)让BC球以相同的角速度绕竖直杆匀速转动,若转动的角速度为ω0(未知)时,BC球刚要脱离圆台,求轻杆与竖直方向夹角θ0的余弦和角速度ω0
(3)两杆竖直并拢,A球提升至距圆台L高处静止,受到微小扰动,A球向下运动,同时BC球向两侧相反方向在圆台上沿直线滑动,ABC球始终在同一竖直平面内,观测到A球下降的最大距离为0.4LA球运动至最低点时的加速度大小为a0,求B球加速度的大小。
2021-03-28更新 | 1854次组卷
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【推荐3】如图所示,半径为2R的水平圆盘可以绕通过圆心O的竖直转轴匀速转动,在圆盘上沿半径OP开有一凹槽,凹槽的竖直侧壁光滑,水平底部粗糙,Q为半径OP的中点。质量为m的正方体小物块(可视为质点)静止放在凹槽的Р点处,且与槽的侧壁紧密贴合,当圆盘以某一角速度匀速转动时,物块相对圆盘静止在Р点。已知小物块与凹槽底部之间的动摩擦因数为,小物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g
(1)为保证小物块相对圆盘静止在Р点,圆盘转动的角速度最大值为多大?
(2)若圆盘保持(1)中的最大角速度匀速转动,同时沿РQ的方向对小物块施加一推力F,使其沿槽由Р缓慢地向Q移动,设小物块与Р的距离为x,试确定Fx变化的关系。
(3)在(2)的情形下,小物块由Р缓慢移动到Q的过程中,推力F做了多少功?
   
2023-05-22更新 | 397次组卷
共计 平均难度:一般