题目内容

8.如图所示,匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为2kg和3kg的小物体A、B,A、B间用细线沿半径方向相连.它们到转轴的距离分别为RA=0.2m、RB=0.3m.A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍.g取10m/s2,现极其缓慢地增大圆盘的角速度,则下列说法正确的是(  )
A.小物体A达到最大静摩擦力时,B受到的摩擦力大小为12N
B.当A恰好达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度为4rad/s
C.细线上开始有弹力时,圆盘的角速度为$\frac{2\sqrt{30}}{3}$rad/s
D.当A恰好达到最大静摩擦力时,剪断细线,A将做向心运动,B将做离心运动

分析 A刚开始滑动时,静摩擦力达到最大值,分别对A、B,由向心力公式可求得B受到的摩擦力和角速度;由两物体的受力情况可知细线烧断后外力能否充当向心力,则可判断物体的运动.

解答 解:AC、细线上开始有弹力时,B的静摩擦力达到最大,由牛顿第二定律得:0.4mBg=mBω02RB得ω0=$\frac{2\sqrt{30}}{3}$rad/s,此时A的静摩擦力 fA=mAω02RA=$\frac{16}{3}$N
则当A恰好达到最大静摩擦力时,B受到的摩擦力也达到最大,为 fB=0.4mBg=12N,故A、C正确.
B、当A恰好达到最大静摩擦力时,根据牛顿第二定律得:
 对A:0.4mAg-FT=mAω2RA
对B:FT+0.4mBg=mBω2RB
由以上两式联解得:此时圆盘的角速度为:ω=4rad/s,故B正确.
D、烧断细线,A与盘间静摩擦力减小,继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动.而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动.故D正确.
故选:ABCD

点评 本题考查圆周运动中力与运动的关系,注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力,应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网