分析 (1)当B所受静摩擦力达到最大值刚要相对于盘滑动时,绳子上出现拉力,故此时B受到的最大静摩擦力充当向心力,由向心力公式可求得角速度;
(2)当A开始滑动时,A、B同时相对于圆盘发生滑动,说明A已达到最大静摩擦力,由向心力公式可求得角速度;
(3)由两物体的受力情况可知细线烧断后外力能否充当向心力,则可判断物体的运动.
解答 解:(1)当细线上开始出现张力时,表明B与盘间的静摩擦力刚达最大值,则有 0.4m2g=m2ω02(r+l)
得ω0=$\sqrt{\frac{0.4g}{r+l}}$=$\sqrt{\frac{4}{0.2+0.1}}$=$\frac{2\sqrt{30}}{3}$rad/s
(2)当A开始滑动时,A、B同时相对于圆盘发生滑动,表明A与盘间的静摩擦力也已达最大值,由牛顿第二定律得:
对A有:0.4m1g-T=m1ω2r
对B有:T+0.4m2g=m2ω2(r+l)
解得:ω=$\frac{5\sqrt{6}}{3}$rad/s
(3)烧断细线,A与盘间静摩擦力减小,继续随盘做半径为rA=0.2m的圆周运动.而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动.
故A继续做圆周运动,B做离心运动.
答:
(1)当角速度为$\frac{2\sqrt{30}}{3}$rad/s时,绳子上出现拉力?
(2)为使A、B同时相对于圆盘发生滑动,圆盘的角速度至少为$\frac{5\sqrt{6}}{3}$rad/s.
(3)当圆盘转转动角速度逐渐增大到A与B即将开始滑动时烧断连线,A继续做圆周运动,B做离心运动.
点评 本题考查圆周运动中力与运动的关系,注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力,故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物块的质量为2kg | |
B. | 前3s内的加速度为2m/s2 | |
C. | 物块在前6s内的平均速度大小是3m/s | |
D. | 物块在9s内的位移为27m |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若P1、P2带同种电荷,以后P2一定做速度变大的曲线运动 | |
B. | 若P1、P2带同种电荷,以后P2一定做加速度变大的曲线运动 | |
C. | 若P1、P2带异种电荷,以后P2的速度和加速度可能都不变 | |
D. | 若P1、P2带异种电荷,以后P2可能做加速度、速度都变小的曲线运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移 | |
B. | 物体通过一段路程,其位移一定不为零 | |
C. | 两物体通过的路程不等,位移就不同 | |
D. | 物体在某段时间内的平均速度越大,在其间任意时刻的瞬时速度不一定就越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 石块的质量m | B. | 石块初速度v0 | ||
C. | 石块的初速度的仰角θ | D. | 石块抛出时的高度h |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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