题目内容
19.| A. | a比b先达到最大静摩擦力 | |
| B. | a、b所受的摩擦力始终相等 | |
| C. | ω=$\sqrt{\frac{kg}{2L}}$是b开始滑动的临界角速度 | |
| D. | 当ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3L}}$时,a所受摩擦力的大小为$\frac{5kmg}{3}$ |
分析 木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定.当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定.
解答 解:A、木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力f=mω2r,m、ω相等,f∝r,所以当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,故A错误;
B、在B的摩擦力没有达到最大前,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力f=mω2r,a和b的质量分别是2m和m,而a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L,所以开始时a和b受到的摩擦力是相等的.
当b受到的静摩擦力达到最大后,b受到的摩擦力与绳子的拉力的和提供向心力,即:kmg+F=mω2•2L…①
而a的受力:f′-F=2mω2L…②
联立得:f′=4mω2L-kmg…③
可知二者受到的摩擦力不一定相等.故B错误;
C、当b刚要滑动时,有2kmg+kmg=2mω2L+mω2•2L,解得:ω=$\sqrt{\frac{3kg}{4L}}$,故C错误;
D、当ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3L}}$时,a所受摩擦力的大小为:$f′=4m{ω}^{2}L-kmg=4m•\frac{2kg}{3L}•L-kmg$=$\frac{5kmg}{3}$.故D正确.
故选:D
点评 本题的关键是正确分析木块的受力,明确木块做圆周运动时,静摩擦力提供向心力,把握住临界条件:静摩擦力达到最大,由牛顿第二定律分析解答.
练习册系列答案
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9.关于交变电流与直流电的说法中,不正确的是( )
| A. | 如果电流大小做周期性变化,则不一定是交变电流 | |
| B. | 直流电的大小可以变化,但方向一定不变 | |
| C. | 交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 | |
| D. | 交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化 |
11.
如图所示,水平面有一固定的粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC,框架下面放置一块厚度不计的金属板,金属板的中心O点是框架的圆心,框架上套有一个轻圆环,用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接,开始轻弹簧处于水平拉紧状态.现用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环从左侧水平位置缓慢绕框架运动,直到轻弹簧达到竖直位置,金属板始终保持静止状态,则在整个过程中( )
| A. | 金属板M受到的合力逐渐减小 | |
| B. | 金属板受到的重力和摩擦力的合力不变 | |
| C. | 框架对圆环的摩擦力逐渐增大 | |
| D. | 拉力F的大小不变 |
16.
如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体B以vB=10m/s匀速运动,在绳子与轨道α=60°角时,物体A的速度大小vA为:( )
| A. | 5m/s | B. | 5$\sqrt{3}$m/s | C. | 20m/s | D. | 10m/s |
17.关于力做功的判断,下列说法正确的是( )
| A. | 只要物体受力且发生位移,则力对物体一定做功 | |
| B. | 如果一个力阻碍了物体的运动,则这个力一定对物体做负功 | |
| C. | 摩擦力一定对物体做负功 | |
| D. | 作用力做正功时,反作用力一定做负功 |