如圖所示,圓盤繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在距離圓心0.8m處放一質(zhì)量為0.4kg的金屬塊,恰好能隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不被甩出,此時(shí)圓盤的角速度為120rad/min.求:
(1)金屬塊的線速度和金屬塊的向心加速度?
(2)金屬塊受到的最大靜摩擦力?
(3)若轉(zhuǎn)速增加到4rad/s時(shí),為使小木塊剛好與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止,那么木塊應(yīng)放在離軸多遠(yuǎn)的地方?
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(1)金屬塊的線速度v=ωr=1.6m/s;向心加速度an=
v2
r
=3.2m/s2 
    (2)金屬塊隨圓盤恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由最大靜摩擦力提供向心力,由牛頓第二定律得
        金屬塊受到的最大靜摩擦力fm=mω2r=1.28N 
    (3)若轉(zhuǎn)速增加到4rad/s時(shí),由牛頓第二定律得fm=ω′2r′
        代入解得r′=0.2m
答:(1)金屬塊的線速度為1.6m/s,向心加速度為3.2m/s2;
    (2)金屬塊受到的最大靜摩擦力1.28N;
    (3)若轉(zhuǎn)速增加到4rad/s時(shí),為使小木塊剛好與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止,木塊應(yīng)放在離軸0.2m遠(yuǎn)的地方.
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A.圓盤繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

B.圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

C.圓盤在磁場(chǎng)中向右勻速平移

D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加

 

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