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

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