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题目
题型:同步题难度:来源:
有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端挂 一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为R,求:
(1)盘的转速n0多大时,物体A开始滑动?
(2)分析转速达到2n0时,弹簧的伸长量△x是多少?

答案
解:
若圆盘转速较小,则静摩擦力提供向心力,当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.
(1)圆盘开始转动时,A所受静摩擦力提供向心力,则有
                         ①
又因为 ω0= 2πn0,                  ②
由①②两式得
即当时物体A开始滑动.
(2)转速增加到2n0时,有
μmg+k△x= mω12, ③
ω1=2π·2n0,          ④
r=R+△x,                ⑤
整理得
核心考点
试题【有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端挂 一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,在质量为M的电动机上,装有质量为m的偏心轮,偏心轮转动的角速度为ω,当偏心轮重心在转动轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则偏心轮重心离转动轴的距离多大?在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大?

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“空间之旅”飞车表演时,演员骑着摩托车,在球形金属网内壁上下盘旋,令人惊叹不已,摩托车沿图所示竖直轨道做圆周运动的过程中  

[     ]

A.一定做匀速圆周运动
B.对金属网内壁压力大小始终不变
C.经过最低点时的向心力仅由支持力提供
D.通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关
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如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r(略小于管道口径),则下列说法正确的是

[     ]

A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
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如图甲所示,双人花样滑冰的物理学原理类似于图乙所示的物理模型.在圆盘的正中心放置一方形底座,底座中央插一轻直杆,杆上P点系一轻绳,绳的另一端系一小球.小球质量为m,底座和杆的总质量为M,底座和圆盘的动摩擦因数为μ, 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,P点到盘心的竖直距离为h,重力加速度取g,绳长大于杆长h,转动过程中底座与杆不会翻倒.
(1)待小球随圆盘稳定转动后,发现小球对圆盘刚好无挤压,则此时圆盘匀速转动的周期T0为多大?
(2)将圆盘转动的周期调到T0/2,待小球随圆盘稳定转动后,底座刚好不打滑,则此时小球的旋转半径 r为多大?

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如图所示,在圆柱形屋顶中心天花板上O点,挂一根L=3m的细绳,绳的下端挂一个质量m为0.5kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为10N,小球在水平面内做圆周运动.当速度逐渐增大到绳断裂后,小球以v=9m/s的速度落在墙角边.求这个圆柱形房屋的高度H和半径R.(g取10m/s2)

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