Question

15．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長為r，轉(zhuǎn)盤表面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大，則（　�。�

• A． 物體所需要的向心力可以全部由繩子拉力來提供
• B． 當(dāng)ω＞$\sqrt{\frac{μg}{r}}$，靜摩擦力不再改變
• C． 隨著角速度的增大，靜摩擦力一直增大
• D． 物體角速度達(dá)到一定值之后，繩子拉力從零開始逐漸增大

Answer 1

分析 當(dāng)角速度較小時(shí)，物體所需要的向心力由靜摩擦力提供，當(dāng)角速度較大時(shí)，由繩子拉力和最大靜摩擦力共同提供，根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)繩的張力恰好為零時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度，然后根據(jù)合力提供向心力分析即可．

解答 解：A、當(dāng)角速度較小時(shí)，物體所需要的向心力由靜摩擦力提供，當(dāng)角速度較大時(shí)，由繩子拉力和最大靜摩擦力共同提供，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)物塊所需要的向心力等于最大靜摩擦力時(shí)，轉(zhuǎn)盤角速度最大     
即：μmg=mrω_m²     
則：ω_m=$\sqrt{\frac{μg}{r}}$，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大靜摩擦后，摩擦力不變，即當(dāng)ω＞$\sqrt{\frac{μg}{r}}$，靜摩擦力不再改變，故B正確，C錯(cuò)誤；
C、當(dāng)ω＞$\sqrt{\frac{μg}{r}}$后，根據(jù)T+f_max=mω²r，角速度增大，繩子拉力從零開始逐漸增大，故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，要善于挖掘隱含的臨界條件，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．