如图所示,水平转盘绕中心O旋转的角速度ω=2rad/s,现用细绳一端系着的质量为M=5kg的物体A,细绳另一端通过转盘中

如图所示,水平转盘绕中心O旋转的角速度ω=2rad/s,现用细绳一端系着的质量为M=5kg的物体A,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=1kg的小球B.若A与转盘间的最大静摩擦因数为k=0.12,为使物体A相对转盘保持静止,求A的重心到O点的距离r的取值范围.(取g=10m/s2
木子黄昏 1年前 已收到1个回答 举报

x_484 幼苗

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解题思路:当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时,半径最小,当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时,半径最大,根据牛顿第二定律求出半径的范围.

当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时,半径最小,根据牛顿第二定律得:
mg-Ff=Mr1ω2
解得r1=
10−0.12×50
5×4=0.2m,
当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时,半径最大,根据牛顿第二定律,有:
mg+Ff=Mr2ω2
解得r2=
10+0.12×50
5×4=0.8m,
所以A的重心到O点的距离r的取值范围为0.2m≤r≤0.8m.
答:A的重心到O点的距离r的取值范围0.2m≤r≤0.8m.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源,抓住临界状态,运用牛顿第二定律进行求解.

1年前

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