题目内容
如图所示,细绳一端系着质量为M=0.6 kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2 m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围内m处于静止状态(g取10 m/s2)?
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解析:设M和水平面保持相对静止,当ω具有最小值时,M有向着圆心运动的趋势,故水平面对M的摩擦力方向与指向圆心方向相反,且等于最大静摩擦力Ffm=2 N.
对于M:FT-Ffm=Mω
r
所以ω1=![]()
=
rad/s=2.9 rad/s
当ω具有最大值时,M有离开圆心O的趋势,水平面对M摩擦力方向指向圆心,Ffm=2 N,对于M;
FT+Ffm=Mω
r
所以ω2=
=6.5 rad/s
故ω的范围是2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s.
答案:2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s
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