题目内容
如图11所示,在匀速转动的圆盘上,沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块。A离轴心r1=20 cm,B离轴心r2=30 cm,A、B与圆盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍,取g=10 m/s2。
(1)若细线上没有张力,圆盘转动的角速度ω应满足什么条件?
(2)欲使A、B与圆盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?
(3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细线,则A、B将怎样运动?
【答案】(1)ω≤3.7rad/s (2)4.0rad/s (3)A随圆盘一起转动,B做离心运动
【解析】
(1)当B所需向心力
时,细线上的张力为0,即
,
得
。
即当
时,细线上不会有张力。
(2)当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度达到最大值ωm,超过ωm时,A、B将相对圆盘滑动。设细线中的张力为FT。
对A:
,对B:
,
得
。
(3)烧断细线时,A做圆周运动所需向心力
,又最大静摩擦力为0.4mg,则A随盘一起转动。
B此时所需向心力
,大于它的最大静摩擦力0.4mg,因此B将做离心运动。
【考点】牛顿第二定律;向心力
练习册系列答案
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如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时( )
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| A. | 环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 |
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| B. | 环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 |
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| C. | 环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 |
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| D. | 环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 |