题目内容
【题目】如图所示叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,ABC的质量分别为3m、2m、2m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,BC离转台中心的距离分别为r、1.5r.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )
A.C与转台间的摩擦力大小等于A与B间的摩擦力大小
B.B对A的摩擦力大小一定为3μmg
C.随着转台角速度ω增大,A物体最先脱离水平转台转台的
D.角速度一定满足:ω≤
【答案】A,D
【解析】解:A、三个物体保持相对静止,随转台一起做匀速圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,则 , ,可知C与转台间的摩擦力大小等于A与B间的摩擦力大小,故A正确.
B、A与B间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力,则摩擦力的大小不一定等于3μmg,故B错误.
C、D、根据μmg=mRω2得,临界角速度 ,C的半径大,则C先达到最大静摩擦力,转台的角速度满足 ,同时知,C的临界角速度小,当角速度增大时,C先达到最大静摩擦力,C最先脱离水平转台,故C错误,D正确.
故选:AD
三个物体保持相对静止,随转台一起做匀速圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律得出摩擦力的大小关系,根据最大静摩擦力求出发生相对滑动的临界角速度,从而分析判断.
【题目】为验证动能定理,某同学设计了如下实验.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时,读出滑块经此处时的速度v,如图所示.多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),对应的速度值记录在表中:
下滑高度h/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
速度v/ms﹣1 | 0.633 | 0.895 | 1.100 | 1.265 | 1.414 |
要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了以h为纵轴的坐标系,你认为坐标系的横轴应该是 , 本实验是否需要平衡摩擦力(填“是”或“否”).