题目内容

【题目】(多选题)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轴的距离的两倍,现让该装置由静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程,下列说法中正确的是( )

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受到的合外力一直在增大

【答案】BD

【解析】由于A的半径比B小.根据向心力的另一个公式 F=mω2R 可知 AB的角速度相同,所以A所需向心力比B小,因为两物体的最大静摩擦力一样,所以B物体的静摩擦力会先不足以提供向心力而使绳子产生拉力,之后随着速度的增大,静摩擦力已经最大不变了,绳子拉力不断增大来提供向心力,所以B所受静摩擦力是先增大后不变的,故B正确,A错误;因为是B先使绳子产生拉力的,所以当绳子刚好产生拉力时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,而在产生拉力前A的静摩擦力是一直增大的,故C错误.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, 可知:在发生相对滑动前物体的半径是不变的,质量也不变,随着速度的增大,向心力增大,而向心力就是物体的合力,故D正确.故选BD.

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