Question

【题目】如图1所示，水平转盘可绕其竖直中心轴转动，盘上叠放在质量均为m=1kg的A、B两个物块，B物块用长为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Fm=8N．A、B间的动摩擦因数为，B与转盘间的动摩擦因数为，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．试通过计算在如图2坐标系中作出 图象．（g=10m/s2）（要求写出必要的计算过程）

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】设B恰好滑动时角速度为，A恰好滑动时的角速度为，绳子拉力最大时角速度为，当B恰好滑动时，绳子恰好出现拉力，此时对AB整体，解得

因此当时，绳子没有拉力，传感器示数为零；

当A恰好滑动时，对物块A， ，

解得

此时绳子的拉力为F1，对AB整体， ，

解得即A恰好滑动时绳子未断；

因此当时， ，即，

当A脱离B后，B继续匀速圆周运动直到绳子达到最大拉力，对B： ，解得

因此当时， ，即，综上所述，作出如图所示