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．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡

B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心

C．此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω＝

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】

A

【解析】

試題分析：由于螺絲帽做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好不下滑，豎直方向上沒(méi)有分運(yùn)動(dòng)，則豎直方向上重力與摩擦力平衡，A項(xiàng)正確；螺絲帽在水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則由水平方向上的合外力提供向心力，由此可知桿對(duì)螺絲帽的彈力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由豎直方向上受力平衡可知，由圓周運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽受到的彈力增大，桿對(duì)螺絲帽的最大靜摩擦力增大，重力小于最大靜摩擦力，所以螺絲帽不會(huì)相對(duì)桿發(fā)生滑動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選A

考點(diǎn)：考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)評(píng)：難度較小，明確圓周運(yùn)動(dòng)是由彈力提供向心力，重力與摩擦力平衡，最大靜摩擦力的大小正比于所受到的支持力