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如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球,试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与O点相距5cm,试管在转轴带动下,在竖直平面内做匀速圆周运动.求:(1)转轴的
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球,试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与O点相距5cm,试管在转轴带动下,在竖直平面内做匀速圆周运动.求:
(1)转轴的角速度达到多大时,试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍?
(2)转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况?(g=10m/s
2
,结果可以保留根号)
◎ 答案
(1)在最高点时对试管的压力最小,根据向心力公式有:
N
min
+mg=mω
2
r
在最低点时对试管的压力最大,根据向心力公式有:
N
max
-mg=mω
2
r
因为N
max
=3N
min
所以解得:ω=20rad/s;
(2)当小球对试管的压力正好等于0时,小球刚好与试管分离,根据向心力公式得:
mg=mω
0
2
r
解得:
ω
0
=10
2
rad/s
所以当
ω<10
2
rad/s
时会脱离接触
答:(1)转轴的角速度达到20rad/s时,试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍;
(2)转轴的角速度满足
ω<10
2
rad/s
时,会出现小球与试管底脱离接触的情况.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球,试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与O点相距5cm,试管在转轴带动下,在竖直平面内做匀速圆周运动.求:(1)转轴的…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/339989.html
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