题目内容
【题目】如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:
(1)当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?
(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(取g=10m/s2)
【答案】
【解析】试题(1)根据静摩擦力提供向心力,运用牛顿第二定律列式求解即可.
f=mω2r=2×22×0.2N=1.6N
方向为指向圆心.
即当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为1.6N,方向总是指向圆心.
(2)当最大静摩擦力提供向心力时,加速度最大,根据牛顿第二定律,有kmg=mωm2r
解得
即圆盘转动的最大角速度为5rad/s.
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