Question

2．如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l．木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（　　）

• A． 都未滑動前，b所受的摩擦力比a的大
• B． a、b同時(shí)開始滑動
• C． 當(dāng)ω=$\sqrt{\frac{kg}{3l}}$時(shí)，b所受摩擦力的大小為kmg
• D． ω=$\sqrt{\frac{kg}{l}}$是a開始滑動的臨界角速度

Answer 1

分析 a、b未滑動前，角速度相等，根據(jù)靜摩擦力提供向心力，比較摩擦力的大小．根據(jù)最大靜摩擦力提供向心力求出發(fā)生相對滑動的臨界角速度，從而判斷哪個(gè)木塊先滑動．根據(jù)臨界角速度的大小判斷摩擦力是否達(dá)到最大，從而得出摩擦力的大�。�

解答 解：A、都未滑動前，靠靜摩擦力提供向心力，根據(jù)f=mrω²知，木塊b轉(zhuǎn)動的半徑較大，則b所受的摩擦力較大，故A正確．
B、根據(jù)kmg=mrω²知，物塊發(fā)生滑動的臨界角速度$ω=\sqrt{\frac{kg}{r}}$，木塊b轉(zhuǎn)動的半徑較大，則臨界角速度較小，可知b先發(fā)生滑動，故B錯(cuò)誤．
C、b的臨界角速度$ω=\sqrt{\frac{kg}{2l}}$，當(dāng)ω=$\sqrt{\frac{kg}{3l}}$時(shí)，b的摩擦力未達(dá)到最大，不等于kmg，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)B選項(xiàng)知，a的臨界角速度為$ω=\sqrt{\frac{kg}{l}}$，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答．