题目内容

如图所示，水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动，盘上放两个小物体P和Q，它们的质量相同，与圆盘的最大静摩擦力都是fm，两物体中间用一根细线连接，细线过圆心，P离圆心距离为r1，Q离圆心距离为r2，且r1＜r2，两物体随盘一起以角速度ω匀速转动，在ω的取值范围内P和Q始终相对圆盘无滑动，则（　　）
A．ω无论取何值，P、Q所受摩擦力都指向圆心
B．ω取不同值时，Q所受静摩擦力始终指向圆心，而P所受摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心
C．ω取不同值时，P所受静摩擦力始终指向圆心，而Q所受静摩擦力都指向圆心，也可能背离圆心
D．ω取不同值时，P和Q所受静摩擦力都有可能指向圆心，也都有可能背离圆心

根据μmg=mrω2得，ω=
μg
r
，Q的半径大，知Q先达到最大静摩擦力．当角速度增大，绳子出现张力，Q靠张力和静摩擦力的合力提供向心力，P也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，绳子的拉力逐渐增大，P所受的静摩擦力先减小后反向增大，当反向增大到最大值，角速度再增大，P、Q与圆盘发生相对滑动．所以Q所受的静摩擦力方向始终指向圆心，P所受的静摩擦力方向先指向圆心，然后背离圆心．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
练习册系列答案
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由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2.则（　　）
A．它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1
B．它们的线速度之比v1∶v2=2∶1
C．它们的向心加速度之比A1∶A2=2∶1
D．它们的向心加速度之比A1∶A2=4∶1
如图甲所示，2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑．设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量．某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给与连接的电脑．将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动．
（1）实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：______．
（2）被测小球质量的表达式为m=______〔用（1）中的物理量的符号表示〕．
如图所示，长为L的轻杆两端各连一个质量均为m的小球（半径可以忽略不计），以它们的中点为轴，在竖直平面内做匀速圆周运动，转动周期为T=2π
L
g
．
求：它们通过竖直位置时，上、下两球分别受到杆的作用力，并说明是支持力还是拉力．
一质量为2000kg的汽车，行驶到一座半径为40m的圆弧形拱桥顶端时．求：
（1）汽车运动速度为8m/s时，汽车对桥面的压力的大小；
（2）汽车运动速度为多大时，汽车将做平抛运动（g=10m/s2）．
如图所示，在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，O为悬点，O′为O在水平地面上的投影，已知绳长为a，绳与竖直方向夹角为θ=60°，OO′间距离为
3
2
a，某时刻绳被剪断，小球将落到P点，求：
（1）小球做圆周运动的速度v；
（2）P到O′的距离l．
如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的
3
4
，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）
A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．30m/s
下列四幅图是我们生活中常见的曲线运动，对其描述正确的是 （　　）
A．图甲中小球在水平面内匀速圆周运动，小球所受重力和拉力的合力提供向心力
B．图乙中汽车以一定速度安全通过桥顶时，桥受到车的压力一定大于汽车的重力
C．图丙中火车转弯时速度不能太大
D．图丁汽车在平坦公路上转弯时，汽车受到路面支持力和重力的合力提供向心力
人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动，它所受到向心力F跟轨道半径r之间的关系，说法正确的是（　　）
A．由公式F=
mv2
r
可知F与r成反比
B．由公式F=m?ω2r可知F与r成正比
C．由公式F=m?ω?v可知F跟r无关
D．由公式F=G
Mm
r2
可知F跟r2成反比

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