如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆柱半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆柱半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在一起,L<R.若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直.问:
(1)当轻绳恰好产生力的瞬间,此时圆盘旋转的角速度为多大?
(2)要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)
魔方格

◎ 答案

轻绳恰好产生力的瞬间,绳子的弹力等于0,乙物体达到最大静摩擦力,此时对乙物体有:
最大静摩擦力提供向心力
2L=μmg
解得:ω=

μg
L

当绳子的拉力等于A的最大静摩擦力时,角速度达到最大且不发生相对滑动,
有T+μmg=mLω2,T=μMg.
所以ω=

μ(M+m)g
mL

答:(1)当轻绳恰好产生力的瞬间,此时圆盘旋转的角速度为

μg
L

(2)要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过

μ(M+m)g
mL
(两物体看作质点).

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆柱半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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