题目内容
(8分)
如图7所示,一水平放置的半径为r = 0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m = 1.0kg的小滑块(可看成是质点)。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,滑块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.2,圆盘所水平面离水平地面的高度h = 2.5m,g取10m/s2.
(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达地面时的机械能;
解:(1)设圆盘的角速度为ω时,滑块受到的静摩擦力达到最大值,
根据牛顿第二定律:μmg=mrω2 (2分)
得 == rad/s = 2rad/s (1分)
故当圆盘的角速度ω ≥ 2rad/s 时, 滑块从圆盘上滑落. (1分)
(2)抛出时的动能:
J (2分)
滑块作平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,滑块到达地面时的机械能
J (2分)
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