问题
问答题
如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘,上面放置劲度系数为k的弹簧,弹簧的一端固定于轴O上,另一端连接质量为m的小物块A(可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为L0,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,物块A始终与圆盘一起转动.则:
(1)圆盘的角速度多大时,物块A将开始滑动?
(2)当圆盘角速度缓慢地增加到4
时,弹簧的伸长量是多少?(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘)μg L0

答案
(1)设盘的角速度为ω0时,物块A将开始滑动,则
μmg=mRω02时
解得 ω0=μg L0
(2)设此时弹簧的伸长量为△x,则
μmg+k△x=mrω2,r=R+△x,
解得 △x=15μmgL0 kL0-16μmg
答:(1)圆盘的角速度为
时,物块A将开始滑动;μg L0
(2)当圆盘角速度缓慢地增加到4
时,弹簧的伸长量是μg L0
.15μmgL0 kL0-16μmg