题目内容

【题目】如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )

A.b一定比a先开始滑动
B.a,b所受的摩擦力始终相等
C.当ω= 时,b开始滑动的临界角速度
D.当ω= 时,a所受摩擦力的大小为kmg

【答案】A,C
【解析】解:A、B、两个木块的最大静摩擦力相等.木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力f=mω2r,m、ω相等,f∝r,所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,所以b一定比a先开始滑动,故A正确,B错误;

C、当b刚要滑动时,有kmg=mω22l,解得:ω= ,故C正确;

D、以a为研究对象,当ω= 时,由牛顿第二定律得:

f=mω2l,可解得:f= ,故D错误.

故选:AC.

【考点精析】认真审题,首先需要了解匀速圆周运动(匀速圆周运动线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动),还要掌握向心力(向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力)的相关知识才是答题的关键.

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