Question

20．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s．盘面上距盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体与圆盘保持静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．
（1）分析小物体的受力情况？向心力是由什么力提供？
（2）求小物体所需向心力的大小．

Answer 1

分析 （1）小物体做匀速圆周运动，由合力提供向心力，根据受力情况，确定向心力来源．
（2）根据公式F_n=m$\frac{{v}^{2}}{r}$求解小物体所需向心力的大小．

解答 解：（1）小物体在圆盘上受重力和支持力，还有静摩擦力作用．由于在竖直方向小物体平衡，故重力与支持力合力为0，故小物体圆周运动的向心力由静摩擦力提供．
（2）据F=mrω²得小物体圆周运动所需要的向心力为：
F=mrω²=0.1×0.1×4²N=0.16N．
答：（1）小物体受重力、支持力和静摩擦力作用．向心力是由静摩擦力提供．
（2）小物体所需向心力的大小为0.16N．

点评 正确的对物体进行受力分析，确定物体圆周运动向心力的来源是正确解题的关键．