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如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过...

如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ60°.重力加速度大小为g.

(1)ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0

(2)ω=(1±k)ω0,且0<k<1,求小物块受到的摩擦力大小和方向.

 

(1) (2) 【解析】(1)对小物块受力分析如图甲所示: 由于小物块在竖直方向上没有加速度,只在水平面上以为圆心做圆周运动,的水平分力提供向心力,所以有:,代入数据得。 (2) ①当 时,由向心力公式知,越大,所需要的越大,此时不足以提供向心力了,物块要做离心运动,但由于受摩擦阻力的作用,物块不致于沿罐壁向上运动.故摩擦力的方向沿罐壁向下,如图乙所示,对进行分解,此时向心力由的水平分力和的水平分力的合力提供 , 将数据代入得到:。 ②当时,由向心力公式知,越小,所需要的越小,此时超过所需要的向心力了,物块要做向心运动,但由于受摩擦阻力的作用,物块不致于沿罐壁向下运动.故摩擦力的方向沿罐壁向上,则对进行分解,此时向心力由的水平分力和的水平分力 的合力提供, 将数据代入得到:。 点睛:解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律,抓住竖直方向上合力为零,水平方向上的合力提供向心力进行求解。  
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考点分析:
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在“探究功和速度变化关系”的实验中,甲同学直接将长木板放在水平桌面上进行橡皮筋拉小车实验(如图2所示);乙同学将长木板一端垫高(如图3所示),调整木块位置使得连接纸带的小车被轻推后恰好能在长木板上匀速下滑,然后进行橡皮筋拉小车实验。

①两同学中操作正确的是________同学(填“图1”或“图2”)。

②下列操作正确规范的是________。(本题只有一个选项是正确的)
A.打点计时器接直流电源       

B.先释放小车,再接通电源
C.需使用相同规格的橡皮筋       

D.改变橡皮筋条数后小车可从不同位置静止释放 

③通过正确操作得到的一条纸带应为图________(填“图3”或“图4”)。

 

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某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动.质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影.用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落.A球落到地面N点处,B球落到地面P点处.测得mA=0.04 kg,mB=0.05 kg,B球距地面的高度是1.225 m,M、N点间的距离为1.500 m,则B球落到P点的时间是________s,A球落地时的动能是________J.(忽略空气阻力,g取9.8 m/s2

 

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如图所示,现有两个完全相同的可视为质点的物块都从静止开始运动,一个自由下落,一个沿光滑的固定斜面下滑,最终它们都到达同一水平面上,空气阻力忽略不计,则(  )

A. 重力做的功相等,重力做功的平均功率相等

B. 它们到达水平面上时的动能相等

C. 重力做功的瞬时功率相等

D. 它们的机械能都是守恒的

 

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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0, 此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则( )

A. 撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动

B. 撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为

C. 物体做匀减速运动的时间为2

D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

 

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如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度hl、h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则  ).

AA、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度

BA、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰

CA、B不可能运动到最高处相碰

DA、B一定能相碰

 

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