题目内容
如图所示,细绳一端系着一个质量为M=0.5kg的物体A,另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.3kg的物体B,M的中心与圆孔O间的水平距离为r=0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力Ff=2N,现使此平面绕中心轴线转动,若物体相对水平面静止,问:角速度ω在什么范围,m会处于静止状态?(g=10m/s)
分析:当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时,角速度最小,当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时,角速度最大,根据牛顿第二定律求出角速度的范围.
解答:解:根据牛顿第二定律得,mg-Ff=Mrω12,解得ω1=
rad/s
mg+Ff=Mrω22,解得ω2=5
rad/s.
所以
rad/s≤ω≤5
rad/s.
答:角速度ω在
rad/s≤ω≤5
rad/s范围,m会处于静止.
10 |
mg+Ff=Mrω22,解得ω2=5
2 |
所以
10 |
2 |
答:角速度ω在
10 |
2 |
点评:解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源,抓住临界状态,运用牛顿第二定律进行求解.
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