题目内容
如图所示,在匀速转动的圆盘上,沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个小物块。A的质量为
,离轴心
,B的质量为
,离轴心
,A、B与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的0.5倍,试求:
(1)当圆盘转动的角速度
为多少时,细线上开始出现张力?
(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(
)




(1)当圆盘转动的角速度

(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(


(1)
(2)

(2)

(1)
较小时,A、B均由静摩擦力充当向心力,
增大,
可知,它们受到的静摩擦力也增大,而
,所以A受到的静摩擦力先达到最大值。
再增大,AB间绳子开始受到拉力。
由
,得:

(2)
达到
后,
再增加,B增大的向心力靠增加拉力及摩擦力共同来提供,A增大的向心力靠增加拉力来提供,由于A增大的向心力超过B增加的向心力,
再增加,B所受摩擦力逐渐减小,直到为零,如
再增加,B所受的摩擦力就反向,直到达最大静摩擦力。如
再增加,就不能维持匀速圆周运动了,A、B就在圆盘上滑动起来。设此时角速度为
,绳中张力为
,对A、B受力分析:
对A有
对B有
联立解得:






由


(2)








对A有

对B有

联立解得:


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