题目内容
【题目】如图所示,圆盘绕轴匀速转动时,在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块,恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出,此时圆盘的角速度为2rad/s.求:
(1)金属块的线速度和金属块的向心加速度.
(2)金属块受到的最大静摩擦力.
(3)若把金属块放在距圆心1.25m处,在角速度不变的情况下,金属块还能随圆盘做匀速圆周运动吗?并说明理由
【答案】(1) (2) (3)不能
【解析】(1)根据线速度与角速度的关系得: ,根据,
解得。
(2)金属块随圆盘恰好能做匀速圆周运动,由最大静摩擦力提供向心力,则有:
解得: , 。
(3)因为角速度不变,金属块距圆心的距离越大,根据 可知,金属块随圆盘做圆周运动需要的向心力越大,而圆盘对金属块的最大静摩擦力不变,提供的静摩擦力小于需要的向心力,所以金属块不能随盘做匀速圆周运动。
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