A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上,都沒有滑動(dòng),如圖所示.靜摩擦因素均為μ,A的質(zhì)量為2m,B、C的質(zhì)量均為m,A、B離軸為R,C離軸為2R.當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是(  )
分析:當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時(shí),三個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由靜摩擦力提供向心力.先對三個(gè)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(shí)的臨界角速度.結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)的條件分析.
解答:解:A、B三個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,則靜摩擦力指向圓心.
對任意一個(gè)受力分析,如圖,支持力與重力平衡,則
 F=f=F
由于a、b、c三個(gè)物體共軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω相等,
根據(jù)題意,rc=2ra=2rb=2R
由向心力公式F=mω2r,得三物體所受的靜摩擦力大小分別為:
  fA=2mω2R
  fB=mω2R
  fC=mω2(2R)=2mω2R,所以B的靜摩擦力最小.
三個(gè)物體的向心加速度分別為:
 aA2R,aB2R,aC=mω2(2R)=2ω2R,所以C物的向心加速度最大.故A、B正確;
C、當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速逐漸增加時(shí),A受到的靜摩擦力應(yīng)有切向的分力,還有徑向的分力,所以靜摩擦力不指向圓臺的轉(zhuǎn)軸,故C錯(cuò)誤.
D、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(shí),所需要的向心力也變大,當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí),物體開始滑動(dòng),
當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí),A、C所需向心力同步增加,且保持相等,由最大靜摩擦力公式fm=μmg知,C的最大靜摩擦力小,C比A先滑動(dòng).故D正確;
本題選錯(cuò)誤的,故選:C.
點(diǎn)評:本題可從三個(gè)物體中選擇任意一個(gè)物體,建立物理模型后分析比較,而不需要對三個(gè)物體分別分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑水平面上有三個(gè)小滑塊,A、B用細(xì)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(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊C.已知彈簧最初的彈性勢能Ep=1.35J,A、B、C三個(gè)滑塊的質(zhì)量分別為mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B與C間的動(dòng)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(xì)繩,A、B彈開(A、B從彈開到與彈簧分離的時(shí)間極短,忽略不計(jì)),一段時(shí)間后B與P發(fā)生彈性正碰,整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(yīng)計(jì)算判斷B碰到擋板P前是否與C達(dá)到共同速度.
(2)求出A、B、C三個(gè)物體的最終速度大。
(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(gè)水平轉(zhuǎn)臺上放有A、B、C三個(gè)物體,它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同,A的質(zhì)量為2m,B、C的質(zhì)量均為 m,A、B離轉(zhuǎn)軸距離均為r,C離轉(zhuǎn)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(gè)小滑塊,A、B用細(xì)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(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊C。已知彈簧最初的彈性勢能Ep=1.35J,A、B、C三個(gè)滑塊的質(zhì)量分別為m=3kg,mB=2kg,mC=1kg,B與C間的動(dòng)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,F(xiàn)剪斷AB間的細(xì)繩,A、B彈開(A、B從彈開到與彈簧分離的時(shí)間極短,忽略不計(jì)),一段時(shí)間后B與P發(fā)生彈性正碰,整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(yīng)計(jì)算判斷B碰到擋板P前是否與C達(dá)到共同速度。

(2)求出A、B、C三個(gè)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(xué)年黑龍江省高三上學(xué)期開學(xué)考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

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

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

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

C.當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時(shí),C最先發(fā)生滑動(dòng)

D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時(shí),A比B先滑動(dòng)

 

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

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

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

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

C. 當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時(shí),C最先發(fā)生滑動(dòng)

   D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時(shí), A比B先滑動(dòng)

 

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