Question

【題目】一水平放置的圓盤，可以繞中心O點旋轉，盤上放一個質量為m的鐵塊（可視為質點），輕質彈簧一端連接鐵塊，另一端系于O點，鐵塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖所示．鐵塊隨圓盤一起勻速轉動，鐵塊距中心O點的距離為r，這時彈簧的拉力大小為F（F＞μmg），g取10m/s2 ， 已知鐵塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則圓盤的角速度ω大小的范圍是（ ）

A.0＜ω＜
B.0≤ω≤
C. ＜ω＜
D. ≤ω≤

Answer 1

【答案】D
【解析】解：當鐵塊勻速轉動時，水平方向上鐵塊受彈簧拉力和靜摩擦力的作用，轉速較小時，靜摩擦力背向圓心，則F﹣Ff=mω2r，因最大靜摩擦力Ffm=μmg，得ω≥ ；

轉速較大時，靜摩擦力指向圓心，則F+Ff=mω2r，因最大靜摩擦力Ffm=μmg，解得ω≤ ．

綜合以上情況可知，角速度ω的取值范圍為 ≤ω≤ ，D符合題意，A、B、C不符合題意．

所以答案是：D．
【考點精析】本題主要考查了勻速圓周運動和向心力的相關知識點，需要掌握勻速圓周運動線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的，是速度大小不變而速度方向時刻在變的變速曲線運動；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力才能正確解答此題．