(2013•如东县模拟)如图所示,在可绕中心轴转动的水平圆盘上,有一质量m=2kg的小滑块,离转轴的距离r=0.2m,与

(2013•如东县模拟)如图所示,在可绕中心轴转动的水平圆盘上,有一质量m=2kg的小滑块,离转轴的距离r=0.2m,与圆盘间的最大静摩擦力Fm=10N.
(1)若滑块随圆盘以角速度ω=3rad/s匀速转动,两者未发生相对滑动,求滑块所受向心力的大小.
(2)为使滑块与圆盘间不发生相对滑动,滑块运动线速度的最大值是多少?
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tomgma4008 幼苗

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解题思路:(1)小滑块随圆盘做匀速圆周运动,由静摩擦力提供向心力,由向心力的公式
F=mω2r求得向心力;
(2)当静摩擦力达到最大静摩擦力时,线速度最大,根据Fm=m
v
2
m
r
求得最大速度.

(1)小滑块随圆盘做匀速圆周运动,由静摩擦力提供向心力,由向心力的公式得:
F=mω2r
解得:F=2×9×0.2=3.6N
(2)当静摩擦力达到最大静摩擦力时,线速度最大,
设滑块运动线速度的最大值为vm
则Fm=m

v2m
r
解得:vm=

10×0.2
2=1m/s
答:(1)若滑块随圆盘以角速度ω=3rad/s匀速转动,两者未发生相对滑动,则滑块所受向心力的大小为3.6N.
(2)为使滑块与圆盘间不发生相对滑动,滑块运动线速度的最大值是1m/s.

点评:
本题考点: 向心力.

考点点评: 本题主要考查了向心力公式的直接应用,小滑块随圆盘做匀速圆周运动,由静摩擦力提供向心力.

1年前

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