题目内容
【题目】如图所示,由竖直轴和双臂构成的“Y”型支架可以绕竖直轴转动,双臂与竖直轴所成锐角为θ。一个质量为m的小球穿在一条臂上,到节点的距离为h,小球始终与支架保持相对静止。设支架转动的角速度为ω,则
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A. 当ω=0时,臂对小球的摩擦力大小为mgsinθ
B. ω由零逐渐增加,臂对小球的弹力大小不变
C. 当
时,臂对小球的摩擦力为零
D. 当
时,臂对小球的摩擦力大小为mg
【答案】C
【解析】当ω=0时,臂对小球的摩擦力大小等于重力沿斜杆向下的分力,大小为f=mgcosθ,选项A错误;当支架转动时:竖直方向:
;水平方向:
;解得
,可知ω由零逐渐增加,臂对小球的摩擦力先减后增,弹力大小先增后减,选项B错误;由
可得
,选项C正确;由
可得
,选项D错误;故选C.
点睛;此题关键是对小球受力分析,列出水平和竖直方向的方程,然后求解摩擦力的表达式,再进行讨论.
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