Question

【題目】如圖甲所示，水平轉盤可繞豎直中心軸轉動，盤上疊放著質量均為1 kg的A、B兩個物塊，B物塊用長為0.25 m的細線與固定在轉盤中心處的力傳感器相連，兩個物塊和力傳感器的大小均可忽略不計，細線能承受的最大拉力為8 N，A、B間的動摩擦因數μ2＝0.4，B與轉盤間的動摩擦因數μ1＝0.1，且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．轉盤靜止時，細線剛好伸直，力傳感器的讀數為零，當轉盤以不同的角速度勻速轉動時，力傳感器上就會顯示相應的讀數F.試通過計算在圖乙的坐標系中作出F－ω2的圖像，g取10 m/s2.

Answer 1

【答案】如圖

【解析】當物體與將發生滑動時的角速度為；

則，；

當物體所受的摩擦力大于最大靜摩擦力時， 將要脫離物體，此時的角速度由

，

則（）

此時繩子的張力為，故繩子末斷，接下來隨角速度的增大， 脫離物體，只有物體作勻速圓周運動，當物體與盤有摩擦力時的角速度為，則

則當角速度為，，即繩子產生了拉力，

則，；作圖如下；