Question

14．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上的A、B、C三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)的由同一種材料做成的正立方體物塊；B、C處物塊的質(zhì)量相等且為m，A處物塊的質(zhì)量為2m；點(diǎn)A、B與軸O的距離相等且為r，點(diǎn)C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是（　�。�

• A． A處物塊的向心加速度最大
• B． A處物塊受到的靜摩擦力最小
• C． 當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，最先滑動(dòng)起來的是C處的物塊
• D． 當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)，最后一個(gè)滑動(dòng)起來的是A處的物塊

Answer 1

分析 三個(gè)滑塊都隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度ω相同，根據(jù)向心加速度公式a=ω²r，分別求出三個(gè)滑塊的向心加速芳，再比較大小．三個(gè)滑塊均由靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律研究靜摩擦力的大小．轉(zhuǎn)速增大時(shí)，當(dāng)滑塊受到的靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，滑塊將開始滑動(dòng)，根據(jù)最大靜摩擦力與實(shí)際受到的摩擦力的關(guān)系，分析哪個(gè)滑塊的摩擦力先達(dá)到最大，確定哪個(gè)滑塊最先滑動(dòng)．

解答 解：A、三個(gè)滑塊的向心加速度分別為：a_A=ω²r，a_B=ω²r，a_C=ω²•2r，則知C處物塊的向心加速度最大．故A錯(cuò)誤．
B、三個(gè)滑塊所受的摩擦力分別為：f_A=2mω²r，f_B=mω²r，f_C=2mω²r，則B處物塊受到的靜摩擦力最小．故B錯(cuò)誤．
C、D三個(gè)滑塊的最大靜摩擦力f_mA=μ•2mg，f_mB=μmg，f_mC=μmg，而滑塊所受的摩擦力分別為：f_A=2mω²r，f_B=mω²r，f_C=2mω²r，對比分析得到，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C處的物塊靜摩擦力最先達(dá)到最大值，最先滑動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)，A物塊與B物塊同時(shí)開始滑動(dòng)．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評 本題首先抓住三個(gè)滑塊相同的量：角速度，其次，根據(jù)產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行選擇，中等難度．