調(diào)速器可用來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，其結(jié)構(gòu)如圖所示。圓筒狀的外殼固定不動，中心轉(zhuǎn)軸隨電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，軸上兩側(cè)各有一輕質(zhì)細(xì)桿，其上端與中心轉(zhuǎn)軸鏈接，下端各有一個質(zhì)量為m=1.0kg的擺錘，兩細(xì)桿與中心轉(zhuǎn)軸恒在同一平面，且此平面隨中心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，細(xì)桿可以自由張開或合攏。當(dāng)張角θ=45°時，擺錘恰好與外殼接觸；當(dāng)轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)速過大的信息。已知外殼的內(nèi)徑為r=0.40m,重力加速度g=10m/s2。
（1）當(dāng)擺錘恰好與外殼接觸時，求中心轉(zhuǎn)軸的角速度；
（2）當(dāng)中心轉(zhuǎn)軸以角速度ω=6rad/s旋轉(zhuǎn)時，求任一擺錘對外殼施加壓力的大??；
（3）若擺錘和外殼之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，當(dāng)中心轉(zhuǎn)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。
【考點】角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計算；功率的定義、物理意義和計算式的推導(dǎo)；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；線速度的物理意義及計算；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．
【答案】（1）當(dāng)擺錘恰好與外殼接觸時，中心轉(zhuǎn)軸的角速度為5rad/s。
（2）當(dāng)中心轉(zhuǎn)軸以角速度ω=6rad/s旋轉(zhuǎn)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(shù)μ=0.25，當(dāng)中心轉(zhuǎn)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(dāng)中心轉(zhuǎn)軸以角速度ω=6rad/s旋轉(zhuǎn)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(shù)μ=0.25，當(dāng)中心轉(zhuǎn)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】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：208引用：3難度：0.4
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