A、B、C三個物體放在旋轉圓臺上,靜摩擦因數(shù)均為μ,A的質量為2m,B、C質量均為m,A、B離軸為R,C離軸為2R,則當圓臺旋轉時(設A、B、C都沒有滑動,如圖所示)下列判斷中正確的是


  1. A.
    C物的向心加速度最大
  2. B.
    B物的靜摩擦力最小
  3. C.
    當圓臺轉速增加時,C比A先滑動
  4. D.
    當圓臺轉速增加時,B比A先滑動
ABC
分析:先對三個物體進行運動分析與受力分析,找出向心力來源,根據(jù)向心力公式求出摩擦力,再求出物體受最大靜摩擦力時的臨界角速度.
解答:三個物體都做勻速圓周運動,合力指向圓心,對任意一個受力分析,如圖

支持力與重力平衡,F(xiàn)=f=F
由于a、b、c三個物體共軸轉動,角速度ω相等,
根據(jù)題意,rc=2ra=2rb=r
由向心力公式F=mω2r,得三物體的向心力分別為:
Fa=2mω2r
Fb=mω2r=mω2r
Fc=mω2(2r)=2mω2r
故A、B正確;
對任意一物體,由于摩擦力提供向心力,有μmg=mω2r
當ω變大時,所需要的向心力也變大,當達到最大靜摩擦力時,物體開始滑動,
當轉速增加時,A、C所需向心力同步增加,且保持相等,但因C的最大靜摩擦力小,C比A先滑動.故C正確;
當轉速增加時,A、B所需向心力也都增加,且保持2:1關系,但因A、B最大靜摩擦力也滿足2:1關系,因此A、B會同時滑動,故D錯誤.
故選ABC.
點評:本題可從三個物體中選擇任意一個物體,建立物理模型后分析比較,而不需要對三個物體分別分析!難度適中.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑水平面上有三個小滑塊,A、B用細線相連,中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不拴接),在滑塊B上的中間部位放有一個可視為質點的小滑塊C.已知彈簧最初的彈性勢能Ep=1.35J,A、B、C三個滑塊的質量分別為mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B與C間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,B的右端距固定在地面上的豎直彈性擋板P的距離為L=0.5m.現(xiàn)剪斷AB間的細繩,A、B彈開(A、B從彈開到與彈簧分離的時間極短,忽略不計),一段時間后B與P發(fā)生彈性正碰,整個運動過程中C一直沒有滑離B的表面.(g取10m/s2
(1)A、B彈開后,通過相應計算判斷B碰到擋板P前是否與C達到共同速度.
(2)求出A、B、C三個物體的最終速度大小.
(3)B滑塊長度的最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在一個水平轉臺上放有A、B、C三個物體,它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同,A的質量為2m,B、C的質量均為 m,A、B離轉軸距離均為r,C離轉軸距離為2r,則(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑水平面上有三個小滑塊,A、B用細線相連,中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不拴接),在滑塊B上的中間部位放有一個可視為質點的小滑塊C。已知彈簧最初的彈性勢能Ep=1.35J,A、B、C三個滑塊的質量分別為m=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B與C間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,B的右端距固定在地面上的豎直彈性擋板P的距離為L=0.5m。現(xiàn)剪斷AB間的細繩,A、B彈開(A、B從彈開到與彈簧分離的時間極短,忽略不計),一段時間后B與P發(fā)生彈性正碰,整個運動過程中C一直沒有滑離B的表面。(g取10m/s2

(1)A、B彈開后,通過相應計算判斷B碰到擋板P前是否與C達到共同速度。

(2)求出A、B、C三個物體的最終速度大小。

(3)B滑塊長度的最小值。

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年黑龍江省高三上學期開學考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

在一個水平轉臺上放有A、B、C三個物體,它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同。A的質量為2m,B、C各為m,A、B離轉軸均為r,C為2r,則(      )

A.若A、B、C三物體隨轉臺一起轉動未發(fā)生滑動,A的向心加速度比B、C的大

B.若A、B、C三物體隨轉臺一起轉動未發(fā)生滑動,B所受的靜摩擦力最小

C.當轉臺轉速增加時,C最先發(fā)生滑動

D.當轉臺轉速繼續(xù)增加時,A比B先滑動

 

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科目:高中物理 來源:2013屆東山中學高一第二學期中段考試物理試題 題型:選擇題

在一個水平轉臺上放有A、B、C三個物體,它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同,A的質量為2m,B、C的質量均為 m,A、B離轉軸距離均為r,C離轉軸距離為2r,則

   A.若A、B、C三物體隨轉臺一起轉動而未發(fā)生滑動,A、C的向心加速度比B大 

 B.若A、B、C三物體隨轉臺一起轉動而未發(fā)生滑動, B所受的靜摩擦力最小

C. 當轉臺轉速增加時,C最先發(fā)生滑動

   D.當轉臺轉速繼續(xù)增加時, A比B先滑動

 

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