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(8分)半径为R的水平圆台,可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC ′ 转动,如图所示,圆台上沿相互垂直的两个半径方向刻有凹槽,质量为mA的物体A放在一个槽内,物体A与槽底间的动摩擦因数为μ,质量为mB的物体B放在另一个槽内,此槽是光滑的.AB间用一长为l(l<R)且不可伸长的轻绳绕过细轴相连.已知圆台做匀速转动,且A、B两物体相对圆台不动(A、B两物体可视为质点,物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力).
(1)当圆台转动的角速度为ω0,OA的长度为l1时,试写出A、B两个物体受到的向心力大小的表达式.
(2)不论圆台转动的角速度为多大,要使物体A和槽之间恰好没有摩擦力,则OA的长为多大?
(3)设OA长为x,试分析圆台的角速度ω和物体A到圆心的距离x所应满足的条件.
1 | I |
|p-p′| |
p |
1 |
L |
(本题8分).如图所示,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2 m,动摩擦因数μ=0.6,BC、DEN段均可视为光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1 m的高度差,DEN是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2 kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿DEN轨道滑下.求:
(1)小球到达N点时的速度;
(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能。
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