【例1】在图中,一粗糙水平圆盘可绕过中心轴OO/旋转,现将轻质弹簧的一端固定在圆盘中心,另一端系住一个质量为m的物块A,设弹簧劲度系数为k,弹簧原长为L。将物块置于离圆心R处,R>L,圆盘不动,物块保持静止。现使圆盘从静止开始转动,并使转速ω逐渐增大,物块A相对圆盘始终未惰动。当ω增大到时,物块A是否受到圆盘的静摩擦力,如果受到静摩擦力,试确定其方向。
【解析]对物块A,设其所受静摩擦力为零时的临界角度为ω0,此时向心力仅为弹簧弹力;若ω>ω0,则需要较大的向心力,故需添加指向圆心的静摩擦力;若ω<ω0,则需要较小的向心力,物体受到的静摩擦力必背离圆心。
依向心力公式有mω02R=k(R-L),所以,故
时,得ω>ω0。可见物块所受静摩擦力指向圆心。
高考资源网版权所有 ©2005-2009
未经许可,盗用或转载本站资料者,本站将追究其法律责任!