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【題目】如圖所示，半徑為R=m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上，轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉臺以一定角速度ω勻速旋轉，一質量為m的小物塊落入陶罐內，經過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止，它和口點的連線與OO′之間的夾角θ為45，已知重力加速度大小為g=10m/s，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。(計算結果含有根式的保留根式)

(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時的角速度；

(2)若小物塊一直相對陶罐靜止，求陶罐旋轉的角速度的最大值和最小值。

【答案】（1） （2），

【解析】(1)當小物塊受到的摩擦力為零，支持力和重力的合力提供向心力，有

解得

(2)當時，重力和支持力的合力不足以提供向心力，當角速度最大時，摩擦力方向沿罐壁切線向下時摩擦力達到最大值，設此時最大角速度為，由牛頓第二定律得

聯立以上三式解得

當時，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切線向上，當角速度最小時，摩擦力向上達到最大值，設此時最小角速度為，由牛頓第二定律得

聯立解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖（a）為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 μA，內阻為480 Ω。虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 Ω擋。

（1）圖（a）中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。

（2）關于R6的使用，下列說法正確的是_______（填正確答案標號）。

A．在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C．使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

（3）根據題給條件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。

（4）某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數為________。（結果均保留3位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示裝置可以研究影響平行板電容器電容的因素．設兩極板正對面積為S，兩極板間的距離為d，板間電介質的介電常數為ε，靜電計指針偏角為θ．實驗中，極板所帶電荷量不變．

①若保持d、ε不變，減小S，則θ_____（填變大、變小、或不變，下同）

②若保持S、ε不變，增大d，則θ_____

③若保持d、S不變，在板間插入介電常數ε更大的電介質，則θ_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，內壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上，且恰好處在兩固定光滑擋板M、N之間，圓軌道半徑為R，其質量為2m，一質量為m的小球能在管內運動，小球可視為質點，管的內徑不計，當小球運動到軌道最高點時，圓軌道對地面的壓力剛好為零，則下列判斷正確的是（　�。�

A. 小球運動的最小速度為0

B. 小球在最高點受到的合力為mg

C. 圓軌道對地面的最大壓力為10mg

D. 當小球離擋板N最近時，圓軌道對擋板N的壓力大小為5mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學要測量一個改裝后的電壓表Vx的量程和內阻，實驗過程如下：

（1）先用多用電表粗測電壓表的內阻和量程，實驗中多用電表紅表筆應與電壓表_____（填“正”或“負”）接線柱相連；若已知多用電表內電源電動勢為9V，所用檔位為“×1K”檔，調零后測量，指針位置如圖所示．此時電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處．則所測電壓表內阻約為___________，量程為____________．

（2）若電壓表量程為（1）問中所測數值，則為了精確測量其內阻，現提供以下器材：

待測電壓表Vx

電流表A（量程0.6A，內阻約為3Ω）

電壓表V（量程l0V，內阻約為30kΩ）

定值電阻R０（阻值為10kΩ）

滑動變阻器R1（最大阻值為5Ω，額定電流為1A）

滑動變阻器R2（最大阻值為100Ω，額定電流為lA）

電源E（電動勢為15V，內阻約為1Ω）

開關和導線若干

①本實驗中應選擇的滑動變阻器為___________．（填器材對應的符號）

②為了較精確的測量電壓表內阻，則測量電路應該選擇如下電路中的________．

③寫出電壓表內阻測量值的表達式Rv=_________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強電場中，電場強度大小為E1。在t=0時刻，電場強度突然增加到E2=4.0×103N/C，取g=10m/s2。

（提示：要考慮重力），求：

（1）t=2s時間內帶電微粒上升的高度；

（2）t=2s末帶電微粒的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小剛在沒有天平和量筒的情況下利用彈簧測力計、細線、玻璃杯和水（已知水的密度為1.0×103 kg/m3），測量石塊和木塊的密度，他設計了如圖所示的實驗方案，并按順序完成了甲、 乙、丙、丁的實驗操作，根據圖中的內容，完成以下分析：

甲 乙 丙 丁

（1）分析步驟甲中測力計示數可知，木塊的重力是__________N。

（2）按步驟丙和丁，小剛分析并計算出木塊受到的浮力為__________ N；木塊的密度為__________ kg/m3。

（3）接下來小剛很快由圖中操作得到石塊的質量為_____kg，石塊的密度為____kg/m3。

（4）按小剛的方案測出的木塊的密度值__________（選填“偏大”或“偏小”），其原因是_____________________________。測出的石塊的密度值_______（選填“偏大”或“偏小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以速度v將小球沿與水平方向成θ=37°角斜向上拋出，結果球剛好能垂直打在豎直的墻面上，球反彈后的速度方向水平，速度大小為碰撞前瞬間速度的 倍，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，空氣阻力不計，則反彈后小球的速度大小再次為v時，速度與水平方向夾角的正切值為（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量m=0.2kg的物體在光滑水平面上運動，其分速度vx和vy隨時間變化的圖線如圖所示，求： （1）物體所受的合力； （2）物體的初速度； （3）若以t=0時刻的位置為坐標原點，求4s末物體的位置坐標．

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