试题与答案

如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的、两个物块,物块

题型:计算题

题目:

如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的两个物块,物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N. 间的动摩擦因数为0.4,与转盘间的动摩擦因数为0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时,传感器上就会显示相应的读数.

求:(1)绳子刚有拉力时转盘的角速度;

(2)A物块刚脱离B物块时转盘的角速度;

(3)绳子刚断开时转盘的角速度;

(4)试通过计算在坐标系中作出图象(作在答题卡上). 取10m/s2.

答案:

(1)2rad/s(2)4rad/s(3)6rad/s(4)

题目分析:当物体与将发生滑动时的角速度为;则

物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时,将要脱离物体,此时的角速度由

,则),此时绳子的张力为,故绳子末断,接下来随角速度的增大,脱离物体,只有物体作匀速圆周运动,当物体与盘有摩擦力时的角速度为,则,则当角速度为,即绳子产生了拉力,

点评:难度较大,物体A做匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供,随着角速度的逐渐增大,静摩擦力也逐渐增大,当静摩擦力增大到最大静摩擦力时两者发生相对滑动

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