Question

如圖所示一個水平轉(zhuǎn)盤，盤上距轉(zhuǎn)軸r=0.5m處有一個質(zhì)量為m=1kg的木塊隨盤做勻速圓周運動，求：
（1）如果木塊的轉(zhuǎn)動速度為1m/s，求木塊隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動需要的向心力大��；
（2）若木塊與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力為f_m=4.5N，求木塊與轉(zhuǎn)盤一起相對靜止做勻速圓周運動的最大角速度．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)向心力公式F=m

v2

r

求出木塊隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動需要的向心力大�。�
（2）木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)的，靠靜摩擦力提供向心力，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時，角速度達(dá)到最大，根據(jù)牛頓第二定律求出木塊與轉(zhuǎn)盤一起相對靜止做勻速圓周運動的最大角速度．

解答：解：（1）向心力F=m

v2

r

=2N
答：木塊隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動需要的向心力大小為2N．
（2）當(dāng)木塊受到最大靜摩擦力時，角速度最大
對木塊，有f_m=mrω_m²
得最大角速度ωm=

fm mr

=3rad/s
答：木塊與轉(zhuǎn)盤一起相對靜止做勻速圓周運動的最大角速度為3rad/s．

點評：解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．