如圖所示,內側為圓錐凹面的圓柱固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉檯上,圓錐凹面與水平夾角為,轉檯轉軸與圓錐凹面的對...
問題詳情:
如圖所示,內側為圓錐凹面的圓柱固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉檯上,圓錐凹面與水平夾角為,轉檯轉軸與圓錐凹面的對稱軸重合。轉檯以一定角速度勻速旋轉,一質量為m的小物塊落入圓錐凹面內,經過一段時間後,小物塊隨圓錐凹面一起轉動且相對圓錐凹面靜止,小物塊和O點的距離為L,重力加速度大小為g。若,小物塊受到的摩擦力恰好為零。
(1)求;
(2)若,且0<k<1,小物塊仍相對圓錐凹面靜止,求小物塊受到的摩擦力大小和方向。
【回答】
(1) (2),方向沿錐面向上 【解析】 試題分析:(1)當時,小物塊受重力和支援力,由牛頓第二定律可得]
解得. 1
(2)當時,小物塊做圓周運動所需向心力變大,則摩擦力方向沿錐面向下,對小物塊受力分析可得
水平方向:
豎直方向:
解得
考點:向心力、線速度、角速度和週期、轉速。
【名師點睛】解決本題的關鍵搞清物塊做圓周運動向心力的來源,結合牛頓第二定律,抓住豎直方向上合力為零,水平方向上的合力提供向心力進行求解。
知識點:未分類
題型:計算題
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