内容正文:
高考复习顶层设计·物理
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专题强化训练(七)
圆周运动的临界问题
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专题强化训练(七) 圆周运动的临界问题
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本部分内容讲解结束
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一、单项选择题
1.如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,其角速度为ω,在盘面上距离圆盘中心为R的位置有一个质量为m的物体在随圆盘一起匀速转动,已知物体与圆盘之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列结论中正确的是 ( )
A.若增大圆盘转速,ω>,物体一定会滑动
B.若减小圆盘转速,ω<,物体一定会滑动
C.若圆盘转速增大,要保持物体与圆盘相对静止,必须增加物体的质量
D.若圆盘转速减小,要保持物体与圆盘相对静止,必须减小物体的质量
答案与解析
解析 若物体恰好不滑动,最大静摩擦力提供向心力,有μmg=mRω2,解得ω=,若增大圆盘转速,ω>,物体一定会滑动,A项正确,B项错误;由ω=可知若圆盘转速增大,要保持物体与圆盘相对静止,必须增大动摩擦因数,与物体的质量无关,C、D两项错误。
答案 A
2.如图所示,叠放在水平转台上的物体 A、B及物体 C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C 的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A 和B、C离转台中心的距离分别为r和1.5r。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是 ( )
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
B.B对A的摩擦力一定为3mω2r
C.转台的角速度需要满足ω≤
D.若转台的角速度逐渐增大,最先滑动的是A物体
答案与解析
解析 由于物体 A、B及物体 C能随转台一起匀速转动,则三个物体受到的均为静摩擦力,则B对A的摩擦力有0<FfA≤Ffm=3μmg,由于角速度大小不确定,B对A的摩擦力不一定达到最大静摩擦力3μmg,物体做匀速圆周运动,由静摩擦力提供向心力,则FfA=3mω2r,A项错误,B项正确;若物体A达到最大静摩擦力,则3μmg=3mr,解得ω1=,若转台对物体B达到最大静摩擦力,对A、B整体有5μmg=5mr,解得ω2=,若