问题
计算题
如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)。物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的倍。求:
(1)当转盘的角速度=
时,细绳的拉力
。
(2)当转盘的角速度时,细绳的拉力
。
答案
解:设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω0,
则μmg=mrω02,解得:
(1)因为,所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩擦力,
则物与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力,细绳的拉力仍为0,
即FT1=0。
(2)因为,
所以物体所需向心力大于物与盘间的最大静摩擦力,则细绳将对物体施加拉力FT2,
由牛顿第二定律得,解得
。