如圖所示,一質量為m的物塊在水平圓盤上,離圓盤中心距離為r,其與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍...
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問題詳情:
如圖所示,一質量為m的物塊在水平圓盤上,離圓盤中心距離為r,其與盤面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍,重力加速度為g。該物塊隨圓盤一起繞豎直中心軸做勻速圓周運動。下列説法正確的是( )
A.圓盤突然停止,則物塊將沿圓周運動半徑向外滑動
B.物塊與圓盤之間的摩擦力突然消失,物塊將沿圓周運動半徑向外滑動
C.物塊與盤面間不發生相對滑動,則圓盤轉動的最大角速度是
D.當圓盤的運動週期為時,圓盤對物塊的摩擦力大小為
【回答】
C
解析:物塊隨圓盤一起繞豎直中心軸轉動,需要向心力,而豎直方向物塊受到的重力、支持力FN不可能提供向心力,向心力只能來源於圓盤對物塊的靜摩擦力。當圓盤突然停止時,物塊由於慣*將沿原運動軌跡的切線方向做直線運動,物塊受到的靜摩擦力突變為滑動摩擦力,故物塊將做勻減速直線運動,A錯誤;當物塊與圓盤之間的摩擦力突然消失時,物塊將沿運動軌跡圓的切線方向飛出,B錯誤;當最大靜摩擦力提供向心力時,加速度最大,根據牛頓第二定律有,,解得,C正確;當圓盤的運動週期為時,物塊轉動過程中的向心加速度為,向心力由圓盤對物塊的靜摩擦力提供,則靜摩擦力大小為,D錯誤。
知識點:生活中的圓周運動
題型:選擇題