题目内容
有一种叫做“魔盘”的娱乐设施,如图所示.当“魔盘”转动得很慢时,盘上的人都可以随“魔盘”一起转动而不至于被甩开,当“魔盘”的转速增大时,盘上的人逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势就越厉害,设“魔盘”转速为6 r/min ,一个质量为30 kg 的小孩坐在距离轴心1m 处( 盘的半径大1m) 随“魔盘”一起转动(没有滑动),问:
(1)小孩受到的向心力是由什么提供的?这个向心力是多少?
(2)假设人与“魔盘”间的动摩擦因数μ=0.2,要使离轴心1m处的小孩不发生滑动,求最大角速度.(取人与于滑动摩擦力,g=9.8 N/kg)
(1)小孩受到的向心力是由什么提供的?这个向心力是多少?
(2)假设人与“魔盘”间的动摩擦因数μ=0.2,要使离轴心1m处的小孩不发生滑动,求最大角速度.(取人与于滑动摩擦力,g=9.8 N/kg)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120721/201207210306207654406.png)
解:(1)小孩随“魔盘”一起做圆周运动时,小孩受到重力、支持力和静摩擦力作用,
小孩做圆周运动所需的向心力是由小孩与静摩擦力提供的
由牛顿第二定律可得F= mrω2=11.8 N.
(2)小孩受到的最大静止摩擦力为Fm =μmg ①
由牛顿第二定律可得Fm=mrωm2 ②
由①②可得ωm=1.4 rad/s
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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