问题 问答题

如图,把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上,A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m,若A与转盘间最大静摩擦力为3N,g=10m/s2,求:

(1)转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转,A相对转盘静止时,转盘对A摩擦力的大小与方向;

(2)为使物体A相对转盘静止,转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围.

答案

(1)静摩擦力提供向心力,有:f=mrω2=0.6×0.2×4N=0.48N.

故转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转时,A受到的摩擦力大小为0.48N,方向指向圆心.

(2)当A所受最大静摩擦力提供向心力时,转盘绕中心O旋转的角速度ω最大,

fm=mωmax2r

解得:ωmax=

3
0.2×0.6
=5rad/s

则角速度ω的取值范围为:ω≤5rad/s

答:(1)转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转,A相对转盘静止时,转盘对A摩擦力的大小为0.48N,方向指向圆心;

(2)为使物体A相对转盘静止,转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围为ω≤5rad/s.

探究题
单项选择题