如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:(1)当圆盘

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 角速度/2022-09-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20 cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:
(1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为多大?方向如何?
(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(取g=10 m/s2

◎ 答案

解:(1)物体随圆盘一起绕轴线转动,需要向心力,而竖直方向物体受到的重力mg、支持力FN不可能提供向心力,向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力
根据牛顿第二定律可求出物体受到的静摩擦力的大小:Ff=F=mω2r=2×22×0.2 N=1.6 N,方向沿半径指向圆心
(2)欲使物块与盘不发生相对滑动,做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力。即F=mrωm2≤kmg
解得ωm=rad/s=5 rad/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:(1)当圆盘…”主要考查了你对  【角速度】,【向心力】  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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