台的角速度达到多大时A物块开始滑动

2025-06-28 11:05:24
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回答1:

⑴ω 1 = rad/s;⑵ω 2 =3rad/s;⑶s=0.36m    


试题分析:⑴当细线上无拉力时,小物块A、B随转台转动的向心力由转台对它们的摩擦力提供,根据牛顿第二定律和向心力公式有:f=mrω 2 ≤f m ,解得:ω≤
显然,由于r B >r A ,所以物块B所受静摩擦力将先达到最大值,解得:ω 1 ≤ = rad/s
即当转台的角速度达到ω 1 = rad/s时细线上出现张力
⑵当转台的角速度继续增大,小物块A受指向转轴的摩擦力也将继续增大,直至增大至最大静摩擦力时,开始滑动,此时还是细线的拉力T作用,根据牛顿第二定律和向心力公式有:f m -T=mr A ω 22
对小物块B,则有:T+f m =mr B ω 2 2
联立解得:ω 2 = =3rad/s
即当转台的角速度达到ω 2 =3rad/s时A物块开始滑动
⑶细线断开后,拉力T消失,小物块B将沿转台切线做平抛运动,其初速度为:v=r B ω 2 =0.6m/s
根据平抛运动规律可知,小物块B做平抛运动的水平射程为:x= =0.3m
根据几何关系可知,B物块落地时与转动轴心的水平距离为:s= = m=0.36m