Question

【題目】如圖所示，在繞豎直軸勻速轉動的水平圓盤盤面上，離軸心r＝20 cm處放置一小物塊，其質量為m＝2 kg，物塊與圓盤間的動摩擦因數μ＝0.5.當圓盤轉動的角速度ω＝2 rad/s時，物塊隨圓盤一起轉動，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1) 物塊的線速度大小；

(2) 物塊的向心加速度大小；

(3) 欲使物塊與盤面間不發生相對滑動，則圓盤轉動的角速度不能超過多大？

Answer 1

【答案】（1）0.4 m/s （2）0.8 m/s2 （3）5 rad/s

【解析】

解：(1) 當時，滑塊的線速度：

(2) 當時，滑塊的向心加速度：

(3) 當物塊剛要發生滑動時最大靜摩擦力充當向心力，設此時圓盤轉動的角速度為

由牛頓第二定律得

解得：，故圓盤轉動的角速度不能超過