Question

（6分）如圖所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。若轉(zhuǎn)臺(tái)以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊恰好與平臺(tái)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得小物塊與轉(zhuǎn)軸間的距離l=0.50m，小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s²。

（1）畫出小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的受力示意圖，并指出提供向心力的力；
（2）求此時(shí)小物塊的角速度。

Answer 1

⑴ 受力分析如下圖，靜摩擦力提供向心力 ⑵ 2.0rad/s

試題分析：（1）小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的受力情況如右圖所示，

重力與支持力沿豎直方向，靜摩擦力f指向加心提供向心力。
（2）小物塊恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，它所受的靜摩擦力達(dá)到最大：
根據(jù)牛頓第二定律有
得：rad/s