题目内容
【题目】如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,最大静摩擦因数均为,已知A的质量为,B、C的质量均为,A、B离轴的距离均为R,C离轴的距离为2R,则当圆台旋转时( )
A. C的向心加速度最大
B. B的摩擦力最小
C. 当圆台转速增加时,C比B先滑动
D. 当圆台转速增加时,B比A先滑动
【答案】ABC
【解析】三个物体都做匀速圆周运动,合力指向圆心,对任意一个受力分析,如图
支持力与重力平衡,F合=f=F向;由于a、b、c三个物体共轴转动,角速度ω相等,根据题意,rc=2ra=2rb=2R;由向心力公式F向=mω2r,得三物体的向心力分别为:Fa=2mω2R;Fb=mω2R;Fc=mω2(2R)=2mω2R;故A、B正确;对任意一物体,由于摩擦力提供向心力,有μmg=mω2r;当ω变大时,所需要的向心力也变大,当达到最大静摩擦力时,物体开始滑动,当转速增加时,B、C所需向心力都增加,但是C增加的较大,但因BC的最大静摩擦力相等,C比B先滑动.故C正确;当转速增加时,A、B所需向心力也都增加,且保持2:1关系,但因A、B最大静摩擦力也满足2:1关系,因此A、B会同时滑动,故D错误.故选ABC.
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