2. 公务员
  3. 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1 kg的A、B两个物块，B物块用长为0．25 m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8 N。A、B间的动摩擦因数为0．4，B与转盘间的动摩擦

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1 kg的A、B两个物块，B物块用长为0．25 m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8 N。A、B间的动摩擦因数为0．4，B与转盘间的动摩擦

admin2017-04-27  3
问题 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1 kg的A、B两个物块，B物块用长为0．25 m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8 N。A、B间的动摩擦因数为0．4，B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F。求：(g取1 0m/s2)
    (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ω；
    (4)试通过计算在坐标系中作出F一ω2图象。
选项
答案(1)对AB整体分析，当绳子刚有拉力时，根据牛顿第二定律得：μ1.2mg=2mrω12，绳子刚有拉力时的角速度为[*] (2)当A物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，A将要脱离B物体，此时的角速度由：μ2mg=mrω22决定，解得[*],则：F=2mω2r一μ12mg=0．5ω2—2(ω∈[2，4])。 当ω=4时，绳子的张力为：F=2mω2r—μ12mg=2×16×0．25—2=6 N＜8 N，故绳子未断，接下来随角速度的增大．B脱离A物体。[*] (4)综上可得ω＜2，F=0；2≤ω＜4，F=0．5ω2一2；4≤ω＜6，F=0．25ω2一1。坐标系中作出F一ω2图象如图所示。 [*]
解析
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