如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這...

來源:國語幫 1.02W

問題詳情:

如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這兩物連接起來,一起隨盤勻速轉動.已知A、B兩物體質量分別為mA=0.3kg和mB=0.1kg,繩長l=0.1m,A到轉軸的距離r=0.2m,A、B兩物體與盤面之間的最大靜摩擦力均為其重力的0.4倍,g取10m/s2.

⑴若使A、B兩物體相對於圓盤不發生相對滑動,求圓盤的角速度.

⑵當圓盤轉速增加到A、B兩物體即將開始滑動時燒斷細線,則A、B兩物體的運動情況如何?A物體所受摩擦力是多大?

如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這...

【回答】

(1)如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這... 第2張(2)A不動;B物體做離心運動;FA=1.07N

【解析】

(1)當A開始滑動時,表明A與盤間的靜摩擦力也已達最大,則: 對A:μmAg-FT=mω2RA 對B:FT+μmBg=mω2RB 由上面兩式聯解得:此時圓盤的角速度為:如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這... 第3張

則當如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這... 第4張時,A、B兩物體相對於圓盤不發生相對滑動. (2)燒斷細線,A與盤間靜摩擦力減小,繼續隨盤做半徑為RA=20cm的圓周運動. 此時f=mAω2RA,解得:f=0.3×(如圖在繞豎直軸OO’做勻速轉動的水平圓盤上,沿同一半徑方向放着可視為質點的A、B兩物體,同時用長為l的細線將這... 第5張)2×0.2=1.07N 而B由於最大靜摩擦力不足以提供向心力而做離心運動.

點睛:題考查圓周運動中力與運動的關係,注意本題中為靜摩擦力與繩子的拉力充當向心力,故應注意靜摩擦力是否已達到最大靜摩擦力.

知識點:向心力

題型:解答題

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