Question

如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力．則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的是（    ）

A．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心

B．此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω＝

C．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡

D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽有可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析: 螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由彈力提供向心力，所以彈力方向水平向里，指向圓心,故A錯(cuò)誤．根據(jù)牛頓第二定律得：，，又，聯(lián)立得到,故B錯(cuò)誤．螺絲帽受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的最大靜摩擦力，螺絲帽在豎直方向上沒有加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，螺絲帽的重力與最大靜摩擦力平衡，故C正確.若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，角速度增大，螺絲帽受到的彈力增大，最大靜摩擦力增大，螺絲帽不可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤．故選C.

考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律.