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A、B、C三个物体放在旋转圆台上,都没有滑动,如图所示.静摩擦因素均为μ,A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R.当圆台旋转时,下列说法错误的是()A.当
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A、B、C三个物体放在旋转圆台上,都没有滑动,如图所示.静摩擦因素均为μ,A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R.当圆台旋转时,下列说法错误的是( ) A.当圆台匀速转动时,C物的向心加速度最大 B.当圆台匀速转动时,B的静摩擦力最小 C.当圆台转速逐渐增加时,A受到的静摩擦力始终指向圆台的转轴 D.当圆台转速增加时,C比A先滑动 |
▼优质解答
答案和解析
A、B三个物体都做匀速圆周运动,静摩擦力提供向心力,则静摩擦力指向圆心. 对任意一个受力分析,如图,支持力与重力平衡,则 F 合 =f=F 向 由于a、b、c三个物体共轴转动,角速度ω相等, 根据题意,r c =2r a =2r b =2R 由向心力公式F 向 =mω 2 r,得三物体所受的静摩擦力大小分别为: f A =2mω 2 R f B =mω 2 R f C =mω 2 (2R)=2mω 2 R,所以B的静摩擦力最小. 三个物体的向心加速度分别为: a A =ω 2 R,a B =ω 2 R,a C =mω 2 (2R)=2ω 2 R,所以C物的向心加速度最大.故A、B正确; C、当圆台转速逐渐增加时,A受到的静摩擦力应有切向的分力,还有径向的分力,所以静摩擦力不指向圆台的转轴,故C错误. D、对任意一物体,由于摩擦力提供向心力,有μmg=mω 2 r 当ω变大时,所需要的向心力也变大,当达到最大静摩擦力时,物体开始滑动, 当转速增加时,A、C所需向心力同步增加,且保持相等,由最大静摩擦力公式f m =μmg知,C的最大静摩擦力小,C比A先滑动.故D正确; 本题选错误的,故选:C. |
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