问题
计算题
一半径为圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,圆盘距地面的竖直高度为2R.距圆盘中心R处放一小木块,它与圆盘之间相对静止且随圆盘一起做匀速圆周运动,已知木块与圆盘之间的动摩擦因数为1/3。设木块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求圆盘转动的最大角速度
(2)若圆盘以最大角速度转动,某时刻圆盘突然停止转动,小木块离开圆盘最后落到地面。求木块离开圆盘时的速度及落地点与圆盘中心O的水平距离。
答案
(1) (2) 、
题目分析:物体做圆周运动,一定要有一个力来充当向心力,对物体受力分析可以得出摩擦力的方向.
(1)木块受到的摩擦力提供向心力:当木块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力时刚好滑动,此时圆盘转动的最大角速度,
,,代入数据:,,得到:。
(2)木块离开圆盘后做平抛运动,初速度为
高度h=2R,则平抛运动的时间为 ,水平位移
根据几何知识得到,木块落地点到转轴的距离为:
点评:圆周运动都需要向心力,向心力是由其他的力来充当的,向心力不是一个单独力.