Question

如圖6—8—30所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r，物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質(zhì)量相同，物體A與盤間的最大靜摩擦力是壓力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A才能隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)？

Answer 1

≤ω≤

由于A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿著半徑指向圓心或背離圓心。
當(dāng)A將要沿盤向外滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力指向圓心，A的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力。即F+F_m=" m" rω₁²  ① 由于B靜止，故F="mg" ，  ②由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即F_m=μF_N =μmg ③由①②③解得ω₁=；當(dāng)A將要沿盤向圓心滑時(shí)，A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時(shí)向心力為：F-F_m= mω₂²r ④，由②③④得ω₂=  要使A隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度ω應(yīng)滿足≤ω≤