Question

如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m=5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动）．求：
（1）滑块运动的线速度大小；
（2）滑块受到静摩擦力的大小和方向．

Answer 1

分析：根据线速度与角速度的关系，求出线速度的大小，根据静摩擦力提供向心力求出摩擦力的大小和方向．

解答：解：（1）滑块的线速度大小  v=rω
代入数据得   v=0.2×2m/s=0.4m/s                                    
（2）滑块受到静摩擦力的大小  Ff=mrω2                  
代入数据得 F_f=5×0.2×4N=4N                                    
方向：由所在位置垂直指向转轴        
答：（1）滑块运动的线速度大小为0.4m/s．
（2）滑块受到的静摩擦力大小为4N，方向由所在位置垂直指向转轴．

点评：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，以及知道线速度与角速度的大小关系．