精英家教網(wǎng)如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,圓盤半徑為R,甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍,兩物體用一根長為L(L<R)的輕繩連在一起,若甲、乙兩物體到轉(zhuǎn)軸的距離剛好相等,甲、乙之間連線剛好沿一直徑方向被拉直,要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動,則轉(zhuǎn)盤勻速旋轉(zhuǎn)角速度的最大值不得超過:(兩物體均看作質(zhì)點(diǎn))( 。
A、
2μ(M+m)g
(M-m)L
B、
μ(M+m)g
(M-m)L
C、
μ(M-m)g
(M+m)L
D、
2μ(M-m)g
(M+m)L
分析:由題意可知,甲的最大靜摩擦力大于乙的最大靜摩擦力.當(dāng)角速度從0開始增大,甲、乙所受的靜摩擦力達(dá)到最大,而且m有向圓心運(yùn)動的趨勢時,角速度達(dá)到最大,根據(jù)牛頓第二定律分別對兩個物體列式求解.
解答:解:由于甲的最大靜摩擦力大于乙的最大靜摩擦力,當(dāng)甲、乙所受的靜摩擦力達(dá)到最大,而且m有向圓心運(yùn)動的趨勢時,角速度達(dá)到最大,根據(jù)牛頓第二定律得:
  對甲:μMg+T=M?
1
2
2,
  對乙:T-μmg=m?
1
2
2
所以解得,最大角速度為:ω=
2μ(M+m)g
(M-m)L
,故A正確,BCD錯誤.
故選:A
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道角速度達(dá)到最大時,甲乙的摩擦力都達(dá)到最大,分析向心力來源,運(yùn)用牛頓第二定律求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)運(yùn)動,圓柱半徑為R,甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為M和m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍,兩物體用長為L的輕繩連在一起,L<R.若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上,甲、乙連線正好沿半徑方向拉直.問:
(1)當(dāng)輕繩恰好產(chǎn)生力的瞬間,此時圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度為多大?
(2)要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對滑動,則圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(兩物體看作質(zhì)點(diǎn))

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,A、B兩物體質(zhì)量分別為M和m(M>m),放在轉(zhuǎn)盤上,兩物體與轉(zhuǎn)盤的最大摩擦力均為重力的μ倍,用長為L的細(xì)線連接A和B.若A放在軸心,B放在距軸心L處,要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動,則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)角速度最大不得超過(兩物體均看作質(zhì)點(diǎn))( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)運(yùn)動,圓盤半徑為R,甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為M和m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的u倍,兩物體用長為L的輕繩連在一起,L<R.若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上,甲、乙連線正好沿半徑方向拉直(此時輕繩的拉力為零),若圓盤的角速度緩慢增加,將兩物體看作質(zhì)點(diǎn).則:
(1)要使輕繩的拉力為零,圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過多少?
(2)要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對滑動,圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)運(yùn)動,圓盤半徑為R,甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為M和m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍,兩物體用長為L的輕繩連在一起,L<R.若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上,甲、乙連線正好沿半徑方向拉直,開始時轉(zhuǎn)盤角速度為零且連線無張且甲、乙物體均可視為質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)緩慢增大轉(zhuǎn)盤的角速度ω,試求:
(1)當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度為多大時,連接甲、乙兩物體的細(xì)線開始有張力;
(2)當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度為多大時,甲、乙兩物體將開始相對圓盤發(fā)生滑動.

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