题目内容

7.如图,在匀速转动的水平圆盘上,沿直径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘面间的动摩擦因数相同.A到圆盘中心的距离是B到圆盘中心距离的一半,当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速,烧断细线,则两个物体的运动情况将是(  )
A.细线烧断前一定有张力
B.烧断细线后,两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远
C.烧断细线后,两物体受到圆盘的摩擦力大小相等
D.烧断细线后,物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体B发生滑动

分析 两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止.当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,AB都到达最大静摩擦力,由牛顿第二定律求出A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度及绳子的拉力.

解答 解:A、两物块A和B随着圆盘转动时,合外力提供向心力,则F=mω2r,B的半径比A的半径大,所以B所需向心力大,绳子拉力相等,所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,B的静摩擦力方向指向圆心,A的最大静摩擦力方向指向圆外,根据牛顿第二定律得:
T-μmg=mω2r
T+μmg=mω2•2r
解得:T=3μmg,ω=$\sqrt{\frac{2μg}{r}}$,故A正确;
BCD、烧断绳子后,T=0,B的最大静摩擦力不足以提供向心力,则B做离心运动,A仍做匀速圆周运动,摩擦力减小,故BC错误,D正确;
故选:AD

点评 解决本题的关键是找出向心力的来源,知道AB两物体是由摩擦力和绳子的拉力提供向心力,难度不大,属于基础题

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