如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為M的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩子剛好被拉直(繩子上張力為零)，物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的m 倍，求：

(1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度時，細(xì)繩的拉力；

(2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度時，細(xì)繩的拉力．

答案：略
解析：

設(shè)物塊與轉(zhuǎn)盤間的靜摩擦力達到最大值時轉(zhuǎn)盤的角速度為，根據(jù)牛頓第二定律有

．

解得．

(1)當(dāng)時，，繩子不受力，完全由靜摩擦力提供向心力，．

(2)當(dāng)時，，此時繩子的拉力和最大靜摩擦力一起提供物塊做圓周運動的向心力，即

，

．

　　物塊在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運動，當(dāng)w 較小時，盤對物塊的靜摩擦力提供向心力，此時繩子無拉力．當(dāng)w 增大時，靜摩擦力也隨之增大，當(dāng)靜摩擦力達到最大值時，還不足以提供向心力，物體將做離心運動．但繩子拉力會阻止物塊的滑動．所以繩子是否有拉力，應(yīng)先判斷最大靜摩擦力是否足以提供向心力．

　　本題涉及到了臨界狀態(tài)問題．一般題目中要求兩個看似相同的問題(如本題中w 分別等于、時繩的拉力)往往都會有臨界狀況，在兩個值之間有一個臨界值．如本題中最大靜摩擦力提供向心力時所對應(yīng)的最大角速度就是繩子拉力是否存在的臨界值，所以解答此類問題一定要注意臨界值的判斷．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點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)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點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)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點正立方體物塊，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(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A、B與軸O的距離相等且為r，點C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點正立方體物塊，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(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A、B與軸O的距離相等且為r，點C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

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