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如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕坚直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:
(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离;
(2)若转台的直径为2L,求角速度ω的取值范围.
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(1)因为弹簧对A、B两球的弹力相等,知A、B两球做圆周运动的向心力相等,有:
2mrAω2=mrBω2
所以:rB=2rA
根据牛顿第二定律得:2mrAω2=k(rA+rB-L)
解得:rA=
kL
3k-2mω2
rB=
2kL
3k-2mω2

(2)若转台的直径为2L,则rB<L.
因为:rB=
2kL
3k-2mω2
,解得:ω
k
2m

答:(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离分别为:rA=
kL
3k-2mω2
rB=
2kL
3k-2mω2

(2)角速度ω的取值范围为ω
k
2m
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕竖直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:
(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离;
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(  )

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(1)当转台转动时,要使两物块都不相对台面滑动,求转台角速度的最大值;
(2)当转台转动时,要使两物块都相对台面滑动,求转台转动的角速度应满足的条件;
(3)现保持A、B两个小物块位置不变,用水平轻杆将两物块连接,已知mA=5mB,mB=2kg.当转台转动角速度为某一值时,两物块恰好对台面未发生相对滑动,求此状态下轻杆对物块B的弹力.

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