如图在绕竖直轴OO′做匀速转动的水平圆盘上,沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体,同时用长为l的细线将这两物连接起来,一起随盘匀速转动.已知A、B两物体质量分别为mA=0.3kg和mB=0.1kg,绳长l=0.1m,A到转轴的距离r=0.2m,A、B两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍,g取10m/s2.(1)若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动,求圆盘的角速度.(2)当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线,则A、B两物体的运动情况如何?A物体所受摩擦力时多大?

问题描述:

如图在绕竖直轴OO′做匀速转动的水平圆盘上,沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体,同时用长为l的细线将这两物连接起来,一起随盘匀速转动.已知A、B两物体质量分别为mA=0.3kg和mB=0.1kg,绳长l=0.1m,A到转轴的距离r=0.2m,A、B两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍,g取10m/s2

(1)若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动,求圆盘的角速度.
(2)当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线,则A、B两物体的运动情况如何?A物体所受摩擦力时多大?

(1)当A开始滑动时,表明A与盘间的静摩擦力也已达最大,则:对A:μmAg-FT=mω2RA对B:FT+μmBg=mω2RB由上面两式联解得:此时圆盘的角速度为:ω=4103rad/s则:当ω≤4103rad/s时,A、B两物体相对于圆盘不发生相对...
答案解析:(1)A开始滑动时,说明AB都已达到最大静摩擦力,由向心力公式列式,联立方程可求得角速度;
(2)由两物体的受力情况可知细线烧断后外力能否充当向心力,则可判断物体的运动.
考试点:向心力;线速度、角速度和周期、转速.


知识点:本题考查圆周运动中力与运动的关系,注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力,故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力.