题目
如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零),物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:
(1)
当转盘的角速度ω1= 时,细绳的拉力F1;
(2)
当转盘的角速度ω2= 时,细绳的拉力F2.
答案: 解:设角速度为ω0时绳刚好被拉直且绳中张力为零,则由题意有 kmg=mω02r ,解得 ω0=kgr 当转盘的角速度为 ω1=kg2r 时,有:因为 ω1<ω0 ,物体所受静摩擦力足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力仍为零,即 T1=0
解:当转盘的角速度为: ω2=3kg2r 时,有 ω2>ω0 ,物体所受最大静摩擦力不足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力,则有 kmg+T2=mω22r ,解得 T2=12kmg