问题
计算题
有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端挂 一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为R,求:
(1)盘的转速n0多大时,物体A开始滑动?
(2)分析转速达到2n0时,弹簧的伸长量△x是多少?
答案
解:
若圆盘转速较小,则静摩擦力提供向心力,当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.
(1)圆盘开始转动时,A所受静摩擦力提供向心力,则有
①
又因为 ω0= 2πn0, ②
由①②两式得
即当时物体A开始滑动.
(2)转速增加到2n0时,有
μmg+k△x= mω12, ③
ω1=2π·2n0, ④
r=R+△x, ⑤
整理得