题目内容

3.如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块,木块M放在圆盘的边缘处,木块N放在离圆心$\frac{1}{3}$r处,木块M和N质量之比为1:3,且与圆盘摩擦因数相等,它们都随圆盘一起做匀速圆周运动.下列说法中正确的是(  )
A.M、N两木块的线速度大小相等
B.M所受摩擦力小于N所受的摩擦力
C.M的向心加速度是N的3倍
D.若圆盘运动加快,N相对于圆盘先发生相对运动

分析 对小木块进行运动分析和受力分析,做匀速圆周运动,合力等于向心力,指向圆心.物块与圆盘一起运动,角速度相等,靠摩擦力提供向心力

解答 解:A、物块与圆盘一起运动,角速度相等,半径不同,则线速度不等,故A错误;
B、摩擦力提供向心力:f=mω2r,
木块M和N质量之比为1:3,半径之比3:1,可见摩擦力相等,故B错误;
C、向心加速度a=ω2r,ω相同,则向心加速度之比等于半径之比,M的向心加速度是N的3倍,C正确;
D、由前面分析知二者所受的摩擦力一直相等,但M的质量小,故M最先达到最大静摩擦力,相对于圆盘先发生相对运动,故D错误;
故选:C

点评 解决本题的关键知道木块做圆周运动的向心力的来源,以及知道向心加速度与半径的关系.

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