Question

20．如圖，水平轉(zhuǎn)盤(pán)中心O左側(cè)放有質(zhì)量均為m的相同的小物塊P、Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）O、P、Q在同一水平線(xiàn)，OP間距離等于PQ間距離．P、Q用水平輕繩相連，繩伸直且無(wú)拉力．若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓盤(pán)中心O的豎直軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)P、Q與盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． P、Q所受摩擦力始終相等
• B． Q比P先達(dá)到最大靜摩擦力
• C． P、Q相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)滑動(dòng)前，繩的最大拉力為$\frac{μmg}{3}$
• D． P、Q相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)滑動(dòng)前，繩的最大拉力為$\frac{2μmg}{3}$

Answer 1

分析 當(dāng)當(dāng)角速度較小時(shí)，P、Q均靠靜摩擦力提供向心力，當(dāng)Q的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，繩子開(kāi)始出現(xiàn)張力，當(dāng)P的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，P、Q開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律分析判斷．

解答 解：AB、當(dāng)角速度較小時(shí)，P、Q均靠靜摩擦力提供向心力，根據(jù)：ma=mω²r可知，由于Q轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑較大，所以Q受到的靜摩擦力比較大；由于動(dòng)摩擦因數(shù)相等，則Q先達(dá)到最大靜摩擦力，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、當(dāng)P的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，P、Q開(kāi)始滑動(dòng)，對(duì)P有：μmg-T=mlω² …①
對(duì)Q有：T+μmg=m•2lω² …②
解得：ω=$\sqrt{\frac{2μg}{3l}}$，T=$\frac{μmg}{3}$故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，抓住臨界狀態(tài)：1、當(dāng)Q的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，繩子開(kāi)始出現(xiàn)張力，2、當(dāng)P的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，P、Q開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．