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如圖4-2-10所示，細繩一端系著質量為M=0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質量m=0.3kg的物體.M的中點與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力是2N.現(xiàn)使此平面繞中心軸轉動，問角速度ω在什么范圍內m處于靜止狀態(tài)？（取g=10m/s2）

圖4-2-10

解析：題中，M繞圓孔做勻速圓周運動的向心力由重物m的拉力與水平面的靜摩擦力共同提供.當角速度很大時，向心力由靜摩擦力與拉力之和提供；當角速度很小時，向心力由兩力之差提供.兩力的合力有最大值與最小值，決定了角速度的變化范圍，由此切入，依據牛頓第二定律與圓周運動知識求解.

設物體M和水平面保持相對靜止，當ω具有最小值時，M有向著圓心O運動的趨勢，故水平面對M的摩擦力方向背向圓心，且等于最大靜摩擦力f合m=2N

對于M：F合T-f合m=Mrω12

則ω1=rad/s=2.9rad/s

當ω具有最大值時，M有離開圓心O的趨勢，水平面對M摩擦力的方向指向圓心，f合m=2N.對M有F合T+f合m=Mrω22

則ω2=rad/s=6.5rad/s

故ω的范圍是2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s.

練習冊系列答案
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如圖4-2-10所示，處在水平面上的物體在右上方的傾斜拉力F2的作用下而處于靜止.則物體所受到的靜摩擦力F1與拉力F2的合力方向必

A.斜向右上方                                                               B.豎直向上

C.斜向左上方                                                               D.無法確定

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如圖4-2-10所示，一塊長直木板上放一鐵塊，從水平位置開始緩慢地抬起長木板的一端，另一端不動，關于鐵塊受摩擦力的敘述，以下說法正確的是（    ）

 圖4-2-10

A.鐵塊未動前，摩擦力隨抬起角度的增大而減小

B.鐵塊未動前，摩擦力隨抬起角度的增大而增大

C.鐵塊運動后，摩擦力隨抬起角度的增大而不變

D.鐵塊運動后，摩擦力隨抬起角度的增大而增大

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如圖4-2-10所示的電路為歐姆表原理圖,電池的電動勢E=1.5 V,G為電流表,滿偏電流為200 μA.當調好零后,在兩表筆間接一被測電阻Rx時,電流表G的指針示數(shù)為50 μA,那么Rx的值是(    )

圖4-2-10

A.7.5 kΩ            B.22.5 kΩ             C.15 kΩ             D.30 kΩ

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如圖4-2-10所示，是雙人花樣滑冰運動中男運動員拉著女運動員做圓錐擺運動的精彩場面.若女運動員做圓錐擺運動時和豎直方向的夾角為θ，女運動員的質量為m，轉動過程中女運動員的重心做勻速圓周運動的半徑為r，求這時男運動員對女運動員的拉力大小及兩人轉動的角速度.

圖4-2-10

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