题目内容
【题目】如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO′转动.三个物体与圆盘间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.当圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,则对于这个过程,下列说法正确的是( )
A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力
B. B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变,A物体所受的静摩擦力先增大后减小再增大
C. 当时整体会发生滑动
D. 当 时,在ω增大的过程中B、C间的拉力不断增大
【答案】BCD
【解析】当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由F=mω2r,由于C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时μ2mg=2m2r,解得: ,当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度最大,A的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,对C可得:T+μ2mg=2m2r,对AB整体可得:T=2μmg,解得: ,当 时整体会发生滑动,故A错误,BC正确;当 ,C摩擦力沿着半径向里,且没有出现滑动,故在ω增大的过程中,由于向心力F=T+f不断增大,故BC间的拉力不断增大,故D正确.故选BCD.
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