如图所示,细绳一端系着质量为M=0.6KG的物体,静止在水平面上,

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  • 解析:题中,M绕圆孔做匀速圆周运动的向心力由重物m的拉力与水平面的静摩擦力共同提供.当角速度很大时,向心力由静摩擦力与拉力之和提供;当角速度很小时,向心力由两力之差提供.两力的合力有最大值与最小值,决定了角速度的变化范围,由此切入,依据牛顿第二定律与圆周运动知识求解.

    设物体M和水平面保持相对静止,当ω具有最小值时,M有向着圆心O运动的趋势,故水平面对M的摩擦力方向背向圆心,且等于最大静摩擦力f合m=2N

    对于M:F合T-f合m=Mrω12

    则ω1=rad/s=2.9rad/s

    当ω具有最大值时,M有离开圆心O的趋势,水平面对M摩擦力的方向指向圆心,f合m=2N.对M有F合T+f合m=Mrω22

    则ω2=rad/s=6.5rad/s

    故ω的范围是2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s.

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