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在光滑水平转台上开有一小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端拴一质量为0.1kg的物体A,另一端连接质量为1kg的物体B,如图所示,已知O与A物间的距离为25cm,开始时B物与水平地面接触,设转台旋
题目详情
在光滑水平转台上开有一小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端拴一质量为0.1kg的物体A,另一端连接质量为1kg的物体B,如图所示,已知O与A物间的距离为25cm,开始时B物与水平地面接触,设转台旋转过程中小物体A始终随它一起运动g=10m/s2.问:
(1)当转台以角速度ω=4rad/s旋转时,物B对地面的压力多大?
(2)要使物B开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为多大?
(1)当转台以角速度ω=4rad/s旋转时,物B对地面的压力多大?
(2)要使物B开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)对A,运用牛顿第二定律得,绳子的拉力T=mrω2=0.1×0.25×16N=0.4N,
对B受力分析有:Mg=T+F支
解得F支=Mg-T=10-0.4N=9.6N
所以F压=9.6N.
(2)当B受的支持力为零时,其将要离开地面,根据mg=T′可知,T′=10N
对A有:T′=mrω′2,代入数据解得ω=20rad/s.
答:(1)当转台以角速度ω=4rad/s旋转时,物B对地面的压力为9.6N;
(2)要使物B开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为20rad/s.
对B受力分析有:Mg=T+F支
解得F支=Mg-T=10-0.4N=9.6N
所以F压=9.6N.
(2)当B受的支持力为零时,其将要离开地面,根据mg=T′可知,T′=10N
对A有:T′=mrω′2,代入数据解得ω=20rad/s.
答:(1)当转台以角速度ω=4rad/s旋转时,物B对地面的压力为9.6N;
(2)要使物B开始脱离地面,则转台旋的角速度至少为20rad/s.
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