13."转碟"是传统的杂技项目,如图所示,质量为 $m$ 的发光物体放在半径为 $r$ 的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕 $A$ 点做匀速圆周运动。当角速度为 $\omega_{0}$ 时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小 $v_{0}$ 和受到的静摩擦力大小 $f$ 。
参考答案$v_{0}=\omega_{0} r ; f=m \omega_{0}^{2} r$
2023_江苏卷 (2023·物理)
13."转碟"是传统的杂技项目,如图所示,质量为 $m$ 的发光物体放在半径为 $r$ 的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕 $A$ 点做匀速圆周运动。当角速度为 $\omega_{0}$ 时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小 $v_{0}$ 和受到的静摩擦力大小 $f$ 。
【答案】 $v_{0}=\omega_{0} r ; f=m \omega_{0}^{2} r$
【解析】
【详解】发光体的速度
$$ v_{0}=\omega_{0} r $$
发光体做匀速圆周运动,则静摩擦力充当做圆周运动的向心力,则静摩擦力大小为
$$ f=m \omega_{0}^{2} r $$