Question

【题目】如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为 m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在 塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为 r 的匀速圆周运动,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．下述分析正确的是( )

A.螺丝帽受的重力，弹力，摩擦力和向心力

B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向内，始终指向圆心是恒力

C.此时手转动塑料管的角速度

D.若杆的转动加快，螺丝帽将向上发生运动

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的静摩擦力，选项A错误；

B．螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心，但是方向不断变化，不是恒力，故B错误。

C．根据牛顿第二定律得：

N=mω2r

fm=mg

fm=μN

联立得到

．

故C正确。

D．若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动。故D错误。
故选C。