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【如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.现有一小虫从罐底沿着罐壁向上爬行,小虫与罐壁间的动摩擦系数为μ=】
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问题描述:

如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合.现有一小虫从罐底沿着罐壁向上爬行,小虫与罐壁间的动摩擦系数为μ=

3,当它爬到最高点时随陶罐一起以角速度ω转动且相对罐壁静止(忽略转动加速过程),重力加速度为g.

(1)求小虫能够爬行的最大高度

(2)若ω=ω0,小虫受到的摩擦力恰好为零,求ω0

(3)ω=0.8ω0时,求小虫受到的摩擦力大小和方向.

戴瀛洲回答:
  (1)设小虫上升到最大高度时,与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,根据共点力平衡得:N=mgcosθ,f=mgsinθ,又有:f=μN解得:θ=60°.则爬行的最大高度为:h=R-Rcos60°=12R.(2)当摩擦力为零,支持力和重力的...
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