Question

【題目】如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩上張力為零）．物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍．求：

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω1= 時(shí)，細(xì)繩的拉力F1；
（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2= 時(shí)，細(xì)繩的拉力F2 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：設(shè)角速度為ω0時(shí)，物塊所受靜摩擦力為最大靜摩擦力，有：

解得： ，

由于ω1= ＜ω0，繩子未被拉緊，

此時(shí)靜摩擦力未達(dá)到最大值，F(xiàn)1=0．

答：當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω1= 時(shí)，細(xì)繩的拉力為0；

（2）解：由于 ，故繩被拉緊，根據(jù)牛頓第二定律得：

F2+μmg=mrω22

解得：F2= ．

答：當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2= 時(shí)，細(xì)繩的拉力為

【解析】根據(jù)牛頓第二定律求出張力恰好為零時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度，判斷繩子有無張力，然后根據(jù)合力提供向心力，求出細(xì)繩的拉力．
【考點(diǎn)精析】利用向心力對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力．