题目内容
【题目】如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动。已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在绳子从处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.B受到的静摩擦力一直增大
B.B受到的静摩擦力是先增大,后保持不变
C.A受到的静摩擦力是先增大后减小
D.A受到的合外力先增大后减小
【答案】B
【解析】
在转动过程中,两物体都需要向心力来维持,一开始是静摩擦力作为向心力,当摩擦力不足以做向心力时,绳子的拉力就会来做补充,速度再快,当这2个力的合力都不足以做向心力时,物体将会发生相对滑动,根据向心力公式进行讨论即可求解。
AB.绳子产生拉力后,随着速度的增大B受到的静摩擦力已经最大不再变化了,通过绳子拉力不断增大来提供向心力,故A错误B正确。
C.因为同一转轴,所以A、B的角速度相同,由
知B先达到转折点,因此B先使绳子产生拉力。绳子刚产生拉力时A受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力,此后A的向心力一部分将会由绳子拉力来提供,静摩擦力会减小,若拉力恰好等于向心力,则A受静摩擦力为零,此后角速度再增大时,A受到的静摩擦力将再增大,故C错误。
D.A受到的合外力全部充当向心力,根据向心力公式
知A的合外力一直增大,故D错误。
故选B
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