如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放有質(zhì)量為M的物塊，當(dāng)物塊(看作質(zhì)點(diǎn))到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩子剛好被拉直(繩子上張力為零)．已知物塊與轉(zhuǎn)盤(pán)間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍，求：

(1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω1＝時(shí)，繩子的拉力是多大？

(2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω1＝時(shí)，繩子的拉力是多大？

答案：
解析：

　　解析：由于物塊與轉(zhuǎn)盤(pán)間存在摩擦，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊可隨盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)．當(dāng)角速度ω較小時(shí)，盤(pán)對(duì)物塊的靜摩擦力提供物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，此時(shí)，繩子無(wú)拉力．當(dāng)ω增大時(shí)，靜摩擦力也隨之增大，若靜摩擦力已達(dá)到最大值還不足以提供向心力，則物塊相對(duì)于盤(pán)面有沿半徑背離圓心的趨勢(shì)，此時(shí)繩子對(duì)物塊才施以拉力，拉力和摩擦力共同提供物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．

　　設(shè)物塊與轉(zhuǎn)盤(pán)間的靜摩擦力達(dá)到最大值μmg時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度為ω0，則根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝mrω02

　　解得ω0＝

　　(1)因ω1＝＜ω0，則由以上分析知，所需向心力完全由靜摩擦力提供，繩子無(wú)拉力，或者說(shuō)繩子拉力大小等于零．

　　(2)因ω2＝＞ω0，則由以上分析知，此時(shí)最大靜摩擦力和繩子拉力(設(shè)為Ft)共同提供物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即μmg＋Ft＝mrω22

　　求得繩子拉力Ft＝mrω22－μmg＝μmg．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)的由同一種材料做成的正立方體物塊；B、C處物塊的質(zhì)量相等為m，A處物塊的質(zhì)量為2m；A、B與軸O的距離相等，為r，C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤(pán)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒(méi)有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)的由同一種材料做成的正立方體物塊；B、C處物塊的質(zhì)量相等，為m，A處物塊的質(zhì)量為2m；A、B與軸O的距離相等，為r，C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤(pán)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒(méi)有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)正立方體物塊，與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，B、C處物塊的質(zhì)量相等為m，A處物塊的質(zhì)量為2m，點(diǎn)A、B與軸O的距離相等且為r，點(diǎn)C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤(pán)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒(méi)有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)正立方體物塊，與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，B、C處物塊的質(zhì)量相等為m，A處物塊的質(zhì)量為2m，點(diǎn)A、B與軸O的距離相等且為r，點(diǎn)C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤(pán)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒(méi)有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上有A、B兩物體通過(guò)伸直細(xì)繩連接，A物置于轉(zhuǎn)盤(pán)豎直轉(zhuǎn)軸OO′上，A、B物體質(zhì)量為別為3kg、1kg，A、B兩物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因素均為μ=0.1，細(xì)繩長(zhǎng)度L=1m，設(shè)定A、B兩物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，A、B兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)，要使A、B兩物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不能超過(guò)（　�。�

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