问题 计算题

如图所示,在水平转台上放有AB两个小物块,它们到轴心O的距离分别为rA="0.2" m,rB="0.5" m,它们与台面间静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍,取g="10" m/s2

(1)当转台转动时,要使两物块都不相对台面滑动,求转台角速度的最大值;

(2)当转台转动时,要使两物块都相对台面滑动,求转台转动的角速度应满足的条件;

(3)现保持AB两个小物块位置不变,用水平轻杆将两物块连接,         已知mA=5 mB , mB="2" kg。当转台转动角速度为某一值时,两物块恰好对台面未发生相对滑动,求此状态下轻杆对物块B的弹力。

答案

(1)  rad/s (2) ω>2 rad/s (3) F=8N 方向指向圆心

题目分析:(1)因为rBrA.所以B物块先滑动.

Ffm="0.4" mB①  F=mBωB2rB

B恰不相对台面滑动时,应有F=Ffm ③

联立①、②、③式解得0.4mBg=mBωB2rB    ④解④式得ωB= rad/s

(2)同理,当A恰不相对台面滑动时,应有0.4mAg=mAωA2rA,解得ωA=2 rad/s

故要使两物块都对台面发生滑动,ω的范围为ω>2 rad/s(或取≥)。

(3) 设弹力大小为F,则0.4mAg—F= mAω2rA    F+0.4mBg=mBω2rB

得ω="4" rad/s     F=8N 方向指向圆心。

点评: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.

选择题
单项选择题 A1/A2型题