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1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度

2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的取值范围。

答案

解析::(1)当摩擦力为零,支持力和重力的合力提供向心力,有:

       3分)

解得:           2分)

2)当ωω0时,重力和支持力的合力不够提供向心力,当角速度最大时,摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值,设此最大角速度为ω1,由牛顿第二定律得,

                   1分)

                      1分)

联立以上三式解得:       1分)

ω<ω0时,重力和支持力的合力大于所需向心力,摩擦力方向沿罐壁切线向上,当角速度最小时,摩擦力向上达到最大值,设此最小角速度为ω2
由牛顿第二定律得,   1分)

          1分)

联立三式解得           1分)

综述,陶罐旋转的角速度范围为      1分)

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