问题 计算题

如图,水平地面上有一转台,高h=10米,由半径为R=1米和r=0.5米的两个半圆柱拼合而成,可绕其中心轴转动,平台边缘上放有两个质量均为m=0.1kg的物体,可视为质点,由一根长为1.5m的细线连接在一起,且细线过转台的圆心,A、B两物体与平台接触面的动摩擦系数均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在使转台转动的角速度缓慢地增大,g=10m/s2,求:

(1)在绳子无张力时,ω的最大值为多少?

(2)在A、B两个物体不滑动时,ω的最大值又为多少?

(3)接第2小题,当ω取最大值时,绳子突然断裂, A、B两个物体将同时离开转台,当两个物体同时第一次着地时,其着地点距离是多少?(结果带上根号)

答案

(1)rad/s   (2)  2rad/s  (3) m

题目分析:(1)绳子无张力,即向心力完全有静摩擦力充当,所以最大为,所以A最先滑动,故不能超过A的最大角速度,为

(2)当拉力超过B的滑动摩擦力时,两者发生滑动,所以可得

(3)两小球落地时间为,A做平抛运动的速度为:,B做平抛运动的速度为:,两者离开平台时的速度方向正好相反,所以相距距离为

点评:本题的第三问,关键是知道相距的距离,是直径方向上的位移和平抛水平方向上的位移的矢量和

选择题
问答题