如图所示,水平转台半径0.2m,可绕通过圆心处的竖直转轴转动.转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看

2个回答

  • 解题思路:当转台的角速度比较小时,A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供,随着角速度增大,由Fn=mω2r知向心力增大,由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径,B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力,角速度再增大,则细线上出现张力,角速度继续增大,A物块受的静摩擦力也将达最大,这时A物块开始滑动.

    根据fm=mrω2知,ω=

    fm

    mr.

    知B物体先达到最大静摩擦力,则ω=

    0.54

    0.4×0.2rad/s=

    3

    3

    2rad/s.

    (2)当ω继续增大,A受静摩擦力也达到最大静摩擦力时,A开始滑动,设这时的角速度为ω1

    对A物块有:Ffm-FT=m

    r

    2ω 12

    对B物块有:Ffm+FT=mω12r,

    联立两式解得:ω1=

    4fm

    3mr=

    4×0.54

    3×0.4×0.2rad/s=3rad/s.

    答:(1)当转台的角速度达到

    3

    3

    2rad/s时,细线上出现张力.

    (2)当转台的角速度达到3rad/s时A物块开始滑动.

    点评:

    本题考点: 向心力;静摩擦力和最大静摩擦力;牛顿第二定律.

    考点点评: 题的关键是抓住临界状态,隔离物体,正确受力分析,根据牛顿第二定律求解.

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