高一的物理,高手来解啊

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/30 10:14:51
如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为l g的小球,试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与0相距5 cm,试管在转轴带动下,在竖直平面内做匀速圆周运动.求: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取10 m/s2)

出现小球与试管底脱离接触的情况
如果会出现,肯定是在最高点
在那里时,重力如果没有完全充当向心力,或者说,“离心力”比重力小,球就会脱落
因此,临界情况时,角速度为ω
mωωr=mg
ωω=g/r
ωω=10/0.05=200
ω=10√2

即当,角速度≤10√2 rad/s时,会脱离

小球与试管底脱离接触时,试管底对小球无压力;在最高处出现这种情况,只有重力提供向心力,当试管底对小球正好无压力
mg=mw^2r
w=√(g/r)=4.4721359549996 rad/s

反过来思考:转轴的角速度满足什么条件时,不会出现小球与试管底脱离接触的情况?mg=mw^2r时w最小.求出w,小于w即满足要求.