Question

7．一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是5rad/s．盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一个质量为0.10kg的小物体能够随圆盘一起=运动，如图所示，求：
（1）物体做匀速圆周运动时线速度的大小；
（2）小物体做匀速圆周运动时所受摩擦力的大小．

Answer 1

分析 （1）根据物体做圆周运动的角速度，结合线速度与角速度的关系求出物体运动的线速度大小．
（2）小物体随圆盘一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，结合牛顿第二定律求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）物体做圆周运动的线速度大小v=rω=0.5×5m/s=2.5m/s．
（2）根据牛顿第二定律得，摩擦力的大小f=mrω²=0.1×0.5×25N=1.25N．
答：（1）物体做匀速圆周运动时线速度的大小为2.5m/s；
（2）小物体做匀速圆周运动时所受摩擦力的大小为1.25N．

点评 解决本题的关键知道物体做圆周运动向心力的来源，知道线速度与角速度的关系，运用牛顿第二定律进行求解，基础题．