题目内容
【题目】如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴的距离为R,C离轴的距离为2R,则当圆台旋转时(设三物体都没有滑动)( )
A. C物体的向心加速度最大
B. B物体所受的静摩擦力最小
C. 当圆台转速增加时,C比A先滑动
D. 当圆台转速增加时,B比A先滑动
【答案】BC
【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,如图所示:
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
A、B、由向心力公式F向=mω2r,得三物体的向心力分别为:,,,则,B物体的静摩擦力最小;故A、B正确;
C、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,A、C所需向心力同步增加,且保持相等,但因C的最大静摩擦力小,C比A先滑动;故C正确.
D、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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