Question

【题目】如图，长L=0.2m的轻绳一端与质量m=2kg的小球相连，另一端连接一个质量M=1kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为。现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角=60时，滑块恰好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小球转动的角速度的大小；

（2）滑块与竖直杆间的动摩擦因数。

Answer 1

【答案】（1）10rad/s；（2）

【解析】

（1）通过对小球的受力分析，由牛顿第二定律得：mgtan=m2Lsin，解得小球转动的角速度=10rad/s。

（2）对小球，在竖直方向：FTcos=mg；对滑块，由平衡条件可得：FTsin=FN，FN=Mg+FTcos，解得滑块与竖直杆间的动摩擦因数=。