Question

【题目】如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）．物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍．求：

（1）当转盘的角速度ω1= 时，细绳的拉力F1；
（2）当转盘的角速度ω2= 时，细绳的拉力F2 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：设角速度为ω0时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，有：

解得： ，

由于ω1= ＜ω0，绳子未被拉紧，

此时静摩擦力未达到最大值，F1=0．

答：当转盘的角速度ω1= 时，细绳的拉力为0

（2）解：由于 ，故绳被拉紧，根据牛顿第二定律得：

F2+μmg=mrω22

解得：F2= ．

答：当转盘的角速度ω2= 时，细绳的拉力为

【解析】根据牛顿第二定律求出张力恰好为零时转盘的角速度，判断绳子有无张力，然后根据合力提供向心力，求出细绳的拉力．