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如圖所示,在距離電機軸O為r處固定一個質量為m的鐵塊.電機啟動后,鐵塊以角速度ω繞O勻速轉動.則電機對地面的最大壓力和最小壓力的差值為(  )
分析:鐵塊做圓周運動,在最高點靠重力和葉片的拉力的合力提供向心力,此時鐵塊也會對風扇葉片產生反向的拉力,使得風扇對地的壓力減小;同理,在最低點,鐵塊會對葉片產生向下的拉力,使得風扇對地的壓力變大,根據牛頓第二定律求出鐵塊的向心力,從而得知風扇對地面的最大壓力之差.
解答:解:設鐵塊在最高點和最低點時,電扇對其作用力分別為F1和F2,且都指向軸心,根據牛頓第二定律有:
在最高點:mg+F1=mω2r…①
在最低點:F2-mg=mω2r…②
由牛頓第三定律分析可知,電扇對地面的最大壓力和最小壓力分別出現在鐵塊m位于最低點和最高點時,且壓力差的大小為:
△FN=F2+F1…③
由①②③式可解得:△FN=2mω2r
故選D.
點評:解決本題的關鍵采用隔離法分析,鐵塊在豎直方向上的重力和連桿的拉力的合力提供圓周運動的向心力,再利用牛頓第三定律加以分析.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?潮州一模)如圖所示,高為H=0.45m的臺面上有輕質細繩,繩的一端系一質量為m=0.1kg的小球P,另一端掛在光滑的水平軸上O上,O到小球P的距離為R=0.1m,小球與臺面接觸,但無相互作用,在小球兩側等距離各為L=0.5m處,分別固定一光滑斜面及一水平向左運動的傳送帶,傳送帶長為d=0.9m,運行速度大小為v=3m/s,現有一質量也為m可視為質點的小滑塊Q從斜面上的A處無初速滑下(A距臺面高h=0.7m),至C處與小球發生彈性碰撞,已知滑塊與臺面的動摩擦因數為μ1=0.5,與傳送帶之間動摩擦因數為μ2=0.25,不計傳送帶高度,及滑輪大小對問題的影響.(重力加速度g=10m/s2) 求:
(1)當小球被撞后做圓周運動到最高點時對輕繩的作用力大小?
(2)滑塊的最終位置與傳送帶末端的E的距離?
(3)整個過程傳送帶電機消耗的電能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?黑龍江模擬)如圖所示,一質量m=0.2kg的小煤塊以v0=4m/s的初速度從最左端水平進入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機驅使而轉動.已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.1(取g=10m/s2)(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國第一艘航空母艦“遼寧艦”交付海軍后,于2012年10月12日清晨6時左右駛離大連港,進行了為期約20天的航行測試.隨著科技發展,未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機的起飛距離,如圖所示,航空母艦的水平跑道總長l=180m,其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機,該電機可從頭至尾提供一個恒定的牽引力F.一架質量為m=2.0×104kg的飛機,其噴氣式發動機可以提供恒定的推力F=1.2×105N.假設在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍,在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍.已知飛機可看作質量恒定的質點,離艦起飛速度v=120m/s,航母處于靜止狀態,求:(結果均保留兩位有效數字,g=10m/s2
(1)飛機在后一階段的加速度大小;
(2)飛機在電磁彈射區的加速度大小和電磁彈射器的牽引力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,一質量m=0.2kg的小煤塊以vo=4m/s的初速度從最左端水平進入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機驅使而轉動.已知小煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.1(取g=10m/s2)(  )
A、若電機不開啟,傳送帶不轉動,小煤塊滑離傳送帶右端的速度大小為2m/s
B、若電機不開啟,傳送帶不轉動,小煤塊在傳送帶上運動的總時間為4s
C、若開啟電機,傳送帶以5m/s的速率順時針轉動,則小煤塊在傳送帶上留下的一段黑色痕跡的長度為0.5m
D、若開啟電機,小煤塊在傳送帶上運動時間最短,則傳送帶至少需要以2
7
m/s速率順時針轉動

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