Question

20．如图所示，半径为r的圆柱形转筒，绕其竖直中心轴OO′转动，小物体a在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为μ，要使小物体不下落，圆筒转动的角速度至少为（　　）

• A． $\sqrt{\frac{μg}{r}}$
• B． $\sqrt{μg}$
• C． $\sqrt{\frac{g}{r}}$
• D． $\sqrt{\frac{g}{μr}}$

Answer 1

分析 要使物体不下落，筒壁对物体的静摩擦力必须与重力相平衡，由筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式即可求解角速度的最小值．

解答 解：要使物体不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg
当摩擦力正好等于最大摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：
N=mω²r
而f=μN
联立以上三式解得：ω=$\sqrt{\frac{g}{μr}}$．
故选：D．

点评 物体在圆筒内壁做匀速圆周运动，向心力是由筒壁对物体的支持力提供的．而物体放在圆盘上随着圆盘做匀速圆周运动时，此时的向心力是由圆盘的静摩擦力提供的．