题目内容
【题目】如图所示,甲、乙、丙三个物块放在旋转圆台上,动摩擦因数均为,甲的质量为2m,乙、丙质量均为m;甲、乙离轴为R,丙离轴为2R,物块随圆台一起旋转时,( )
A.丙物块的向心加速度最小 B.乙物块的静摩擦力最小
C.当圆台转速增加时,乙比甲先滑动 D.当圆台转速增加时,丙比甲先滑动
【答案】BD
【解析】三个物体都随圆台做匀速圆周运动,角速度相等,根据公式an=ω2r,分析向心加速度的大小,由牛顿第二定律分析三个物体所受的静摩擦力大小.根据离心运动产生的条件分析哪个物体先滑动.
解:A、三个物体都随圆台做匀速圆周运动,角速度相等,根据公式an=ω2r分析得知,向心加速度与半径成正比,则丙物的向心加速度最大.
B、物体随圆台做匀速圆周运动的过程中,由圆台的静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律得:三个物体所受的静摩擦力分别:f甲=2mω2R,f乙=mω2R,f丙=2mω2R,所以乙物的静摩擦力最小.
C、D当圆台转速增加时,三个物体受到的静摩擦力都增大,而三个物体的最大静摩擦力分别为:fm甲=2μmg,fm乙=μmg,fm丙=μmg,可见,当圆台转速增加时,丙的静摩擦力最先达到最大值,丙比甲先滑动,而甲、乙所受静摩擦力会同时达到最大,甲、乙会同时滑动.
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