Question

高一物理在线等！

半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘,共轴固定连结在一起,可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点,小圆盘上绕有细绳，开始时圆盘静止,质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力F拉细绳,使两圆盘转动,若恒力F=mg,两圆盘转过的角度θ=___时，质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ=π/3,则此时恒力F=____。

求解！！

Answer 1

π/6，3mg/π
速度最大即角速度最大，即圆盘处于平衡状态，则根据力矩平衡。
Fr=mg2rsinθ。
圆盘转过π/3时，根据动能定理，恒力F做功=质点势能的改变量。
恒力F通过的路径是θ/2πr
质点势能的改变量是mg2r（1-cosθ）

追问

为什么当力矩平衡时就是角速度最大呢？

追答

有力就会有加速度，当力减小到0，速度就最大

追问

这个力是哪个力，和顺时针逆时针力矩什么关系

Answer 2

π/6，3mg/π