Question

4．如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，動摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量是2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸的距離為R，C離軸的距離為2R，當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時，則（　�。�

• A． 若A、B、C均未滑動，則C的向心加速度最大
• B． 若A、B、C均未滑動，則B所受的摩擦力最小
• C． 當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增大時，B比A先滑動
• D． 當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增大時，A比C先滑動

Answer 1

分析 先對三個物體進(jìn)行運(yùn)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 解：A、三個物體都做勻速圓周運(yùn)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)_合=f=F_向
由于a、b、c三個物體共軸轉(zhuǎn)動，角速度ω相等，
根據(jù)題意，r_c=2r_a=2r_b=r
由向心力公式F_向=mω²r，得三物體的向心力分別為：
F_a=2mω²r
F_b=mω²r=mω²r
F_c=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(dāng)ω變大時，所需要的向心力也變大，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時，物體開始滑動，
當(dāng)轉(zhuǎn)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D錯誤；
當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，A、B所需向心力也都增加，且保持2：1關(guān)系，但因A、B最大靜摩擦力也滿足2：1關(guān)系，因此A、B會同時滑動，故C錯誤．
故選：AB

點(diǎn)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！明確向心力的來源是解題的關(guān)鍵．