如图所示,细绳一端系着质量M=2kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为7N,现使此平

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,细绳一端系着质量M=2kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为7N,现使此平面绕中心轴转动,问角速度ω在什么范围内m会处于静止状态?g取10m/s2
魔方格

◎ 答案

对M由绳子的拉力和静摩擦力的合力提供向心力,当角速度等于零时,绳子的拉力小于M的最大静摩擦力,m能保持静止,所以加速度最小值为零.
设当ω具有最大值时,M有离开圆心趋势,水平面对M摩擦力方向指向圆心,大小是7N.
隔离M有:
T+fm=Mω12L,
又T=mg
联立得:mg-fm=Mω12L,
将m=0.3kg,fm=7N,M=2kg,L=0.2m代入解得:
ω1=5rad/s
所以ω范围是:0≤ω≤5rad/s
答:角速度ω在0≤ω≤5rad/s范围m会处于静止状态.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,细绳一端系着质量M=2kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为7N,现使此平…”主要考查了你对  【向心力】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【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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