题目内容
【题目】如图所示,水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块;B、C处物块的质量相等,为m,A处物块的质量为2m;A、B与轴O的距离相等,为r,C到轴O的距离为2r,转盘以某一角速度匀速转动时,A、B、C处的物块都没有发生滑动现象,下列说法中正确的是( )
A. C处物块的向心加速度最大
B. B处物块受到的静摩擦力最小
C. 当转速增大时,最先滑动起来的是C处的物块
D. 当转速继续增大时,A物块比B物块先滑动起来
【答案】ABC
【解析】
三个滑块都随转盘转动而做匀速圆周运动,角速度ω相同,根据向心加速度公式a=ω2r,分别求出三个滑块的向心加速芳,再比较大小.三个滑块均由静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律研究静摩擦力的大小.转速增大时,当滑块受到的静摩擦力达到最大时,滑块将开始滑动,根据最大静摩擦力与实际受到的摩擦力的关系,分析哪个滑块的摩擦力先达到最大,确定哪个滑块最先滑动。
三个滑块的向心加速度分别为:aA=ω2r,aB=ω2r,aC=ω22r,则知C处物块的向心加速度最大,故A正确;三个滑块所受的摩擦力分别为:fA=2mω2r,fB=mω2r,fC=2mω2r,则B处物块受到的静摩擦力最小,故B正确;三个滑块的最大静摩擦力fmA=μ2mg,fmB=μmg,fmC=μmg,而滑块所受的摩擦力分别为:fA=2mω2r,fB=mω2r,fC=2mω2r,对比分析得到,当转速增大时,C处的物块静摩擦力最先达到最大值,最先滑动,当转速继续增大时,A物块与B物块同时开始滑动,故C正确,D错误。所以ABC正确,D错误。
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