如圖14所示,水平轉(zhuǎn)盤(pán)的中心有一個(gè)光滑的豎直小圓筒,質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤(pán)上,A到圓心的距離為r,物體A通過(guò)輕繩與物體B相連,B與A質(zhì)量相同.若物體A與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω在什么范圍內(nèi),物體A才能隨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)?

圖14

解析:當(dāng)A將要沿圓盤(pán)向外滑動(dòng)時(shí),A所受的最大靜摩擦力指向圓心,此時(shí)A做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力,即F+Ffm=mrω12

由于B靜止,則F=mg②

又因?yàn)镕fm=μFN=μmg③

由①②③式可解得:ω1=

當(dāng)A要沿圓盤(pán)向圓心滑動(dòng)時(shí),A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外,這時(shí)向心力為:

F-Ffm=mrω22

由②③④式可解得:ω2=

    故要使A隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng),其角速度應(yīng)滿(mǎn)足≤ω≤.

答案:≤ω≤

練習(xí)冊(cè)系列答案
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圖4-14

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