如图13，水平圆盘可以绕通过盘心的竖直轴OO’转动，盘上放着两个用细线相连质量均为m的小木块P和Q，他们与盘面...

问题详情：

如图13，水平圆盘可以绕通过盘心的竖直轴OO’转动，盘上放着两个用细线相连质量均为m的小木块P和Q，他们与盘面间的最大静摩擦力均为Fm。P、Q位于圆盘的同一条直径上，距盘心的距离分别为rP和rQ,且rP＜rQ。若开始时细线刚好处于自然伸直状态（即细线对木块的拉力为0），现使圆盘缓慢加速转动，试分析：

（1）圆盘的角速度ω1多大时，细线才开始有拉力？

（2）圆盘的角速度由ω1继续增大，分析说明 P、Q所受的摩擦力及细线的拉力的变化情况。

（3）圆盘的角速度ω2多大时， P、Q才会开始与圆盘间有相对滑动？

【回答】

（1）（6分）随圆盘缓慢加速转动，P、Q可看做匀速圆周运动，其角速度逐渐缓慢增加。开始时，静摩擦力提供他们做圆周运动的向心力，由于rP＜rQ，Q做圆周运动所需向心力较大；随转速增加，它们受到的静摩擦力也增大，角速度达到ω1时，Q先达到最大静摩擦力，此后细线将开始有拉力。

          解得

（2）（7分）随角速度继续增加，P、Q的向心力也增大。Q的向心力由最大静摩擦力和拉力共同提供，Q受的静摩擦力大小和方向不变，细线的拉力也逐渐增大；P的向心力也由静摩擦力和拉力共同提供，随细线的拉力增大，P受到的静摩擦力减小，一直到静摩擦力减为0，然后出现静摩擦力方向改

知识点：生活中的圆周运动

题型：计算题