Question

如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的、两个物块，物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N. 、间的动摩擦因数为0.4，与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数.

求：（1）绳子刚有拉力时转盘的角速度；
（2）A物块刚脱离B物块时转盘的角速度；
（3）绳子刚断开时转盘的角速度；
（4）试通过计算在坐标系中作出图象（作在答题卡上）. 取10m/s².

Answer 1

（1）2rad/s（2）4rad/s（3）6rad/s（4）

试题分析：当物体与将发生滑动时的角速度为；则，；
当物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，将要脱离物体，此时的角速度由
得，则（），此时绳子的张力为，故绳子末断，接下来随角速度的增大，脱离物体，只有物体作匀速圆周运动，当物体与盘有摩擦力时的角速度为，则，则当角速度为，，即绳子产生了拉力，
则，；

点评：难度较大，物体A做匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度的逐渐增大，静摩擦力也逐渐增大，当静摩擦力增大到最大静摩擦力时两者发生相对滑动