题目内容
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) 2
rad/s (3)
m
【解析】
试题分析:(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![]()
考点:考查了圆周运动规律的应用
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
练习册系列答案
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如图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上,a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运动至轨道的粗糙段时( )![]()
| A.绳的张力减小,b对a的正压力减小 |
| B.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加 |
| C.绳的张力减小,地面对a的支持力增加 |
| D.绳的张力增加,地面对a的支持力减小 |