調速器可用來控制電動機的轉速，其結構如圖所示。圓筒狀的外殼固定不動，中心轉軸隨電動機旋轉，軸上兩側各有一輕質細桿，其上端與中心轉軸鏈接，下端各有一個質量為m=1.0kg的擺錘，兩細桿與中心轉軸恒在同一平面，且此平面隨中心轉軸旋轉時，細桿可以自由張開或合攏。當張角θ=45°時，擺錘恰好與外殼接觸；當轉速足夠大時，擺錘會貼緊外殼，并對外殼施力，通過傳感器傳遞電動機轉速過大的信息。已知外殼的內徑為r=0.40m,重力加速度g=10m/s2。
（1）當擺錘恰好與外殼接觸時，求中心轉軸的角速度；
（2）當中心轉軸以角速度ω=6rad/s旋轉時，求任一擺錘對外殼施加壓力的大小；
（3）若擺錘和外殼之間的動摩擦因數μ=0.25，當中心轉軸的角速度維持ω=6rad/s時，求兩個擺錘克服摩擦做功的功率。
【答案】（1）當擺錘恰好與外殼接觸時，中心轉軸的角速度為5rad/s。
（2）當中心轉軸以角速度ω=6rad/s旋轉時，任一擺錘對外殼施加壓力的大小為4.4N；
（3）若擺錘和外殼之間的動摩擦因數μ=0.25，當中心轉軸的角速度維持ω=6rad/s時，兩個擺錘克服摩擦做功的功率為5.28W。
（2）當中心轉軸以角速度ω=6rad/s旋轉時，任一擺錘對外殼施加壓力的大小為4.4N；
（3）若擺錘和外殼之間的動摩擦因數μ=0.25，當中心轉軸的角速度維持ω=6rad/s時，兩個擺錘克服摩擦做功的功率為5.28W。
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/4/20 14:35:0組卷：206引用：3難度：0.4
相似題
-
1．如圖所示，帶有一白點的灰色圓盤，繞過其中心且垂直于盤面的軸沿順時針方向勻速轉動，轉速n=15r/s。在暗室中用每秒16次的頻閃光源照射圓盤，則站在暗室中靜止不動的觀察者觀察到白點轉動的方向、白點轉動的角速度ω的大小分別為（ ）發布：2024/10/26 22:0:1組卷：208引用：3難度：0.8 -
2．工程技術上常用轉速描述圓周運動，轉速是指物體單位時間內轉過的圈數，常用符號n表示，單位有轉每秒或轉每分（符號r/s或r/min）。如果某質點沿半徑為1m的軌道做勻速圓周運動的轉速是120r/min,求：（π=3.14）
（1）質點做勻速圓周運動的線速度大小。
（2）質點做勻速圓周運動的角速度。
（3）經過1s時間質點發生的位移大小。發布：2024/6/27 10:35:59組卷：171引用：3難度：0.7 -
3．如圖所示，在開門過程中，門上A、B兩點的角速度ω、線速度v、向心加速度a、轉速n的大小關系正確的是（ ）發布：2024/6/13 8:0:9組卷：85引用：3難度：0.5