如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:(1)当转盘

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:
(1)当转盘的角速度ω1=

μg
2r
时,细绳的拉力FT1
(2)当转盘的角速度ω2=

3μg
2r
时,细绳的拉力FT2
魔方格

◎ 答案

设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω0,则μmg=mrω02
解得:ω 0=

μg
r

(1)因为ω 1=

μg
2r
<ω 0
,所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩擦力,则物与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力,细绳的拉力仍为0,即FT1=0.
答:当转盘的角速度ω1=

μg
2r
时,细绳的拉力FT1为0.
(2)因为ω 2=

3μg
2r
>ω 0
,所以物体所需向心力大于物与盘间的最大静摩擦力,则细绳将对物体施加拉力FT2,由牛顿第二定律得
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