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如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO′转动.已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于

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如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO′转动.已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO′轴的距离为物块A到OO′轴的距离的两倍.现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是(  )
A. A受到的静摩擦力不可能为零
B. B受到的静摩擦力先增大,后保持不变
C. A受到的静摩擦力先增大后减小
D. A受到的合外力一直在增大
▼优质解答
答案和解析
A、因为是B先使绳子产生拉力的,所以当绳子刚好产生拉力时A受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力,此后A的向心力一部分将会由绳子拉力来提供,静摩擦力会减小,若拉力恰好等于向心力,则A受静摩擦力为零;此后,角速度再增大时,A受到的静摩擦力将再增大;故AC错误;
B、由于A的半径比B小.根据向心力的另一个公式 F=mω2R 可知 A、B的角速度相同,所以A所需向心力比B小,因为两物体的最大静摩擦力一样,所以B物体的静摩擦力会先不足以提供向心力而使绳子产生拉力,之后随着速度的增大,静摩擦力已经最大不变了,绳子拉力不断增大来提供向心力,所以B所受静摩擦力是先增大后不变的,故B正确;
D、在转动过程中,两物体都需要向心力来维持,一开始是静摩擦力作为向心力,当摩擦力不足以做向心力时,绳子的拉力就会来做补充,速度再快,当这2个力的合力都不足以做向心力时,物体将会发生相对滑动. 根据向心力公式,F=m
v2
R
可知:在发生相对滑动前物体的半径是不变的,质量也不变,随着速度的增大,向心力增大,而向心力就是物体的合力,故D正确.
故选:BD.
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