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精英家教网如图所示,在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2,转台绕转轴OO′以角速度ω匀运转动过程中,轻绳始终处于水平状态,两滑块始终相对转台静止,且与转台之间的动摩擦因数相同,滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离.关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与ω2的关系图线,可能正确的是
(  )
分析:抓住两物块角速度相等,根据牛顿第二定律判断哪一个物块先达到最大静摩擦力,然后角速度增大,通过拉力的变化判断两物块摩擦力的变化.
解答:解:两滑块的角速度相等,根据向心力公式F=mrω2,考虑到两滑块质量相同,滑块2的运动半径较大,摩擦力较大,所以角速度增大时,滑块2先达到最大静摩擦力.继续增大角速度,滑块2所受的摩擦力不变,绳子拉力增大,滑块1的摩擦力减小,当滑块1的摩擦力减小到零后,又反向增大,当滑块1摩擦力达到最大值时,再增大角速度,将发生相对滑动.故滑块2的摩擦力先增大达到最大值不变.滑块1的摩擦力先增大后减小,在反向增大.故A、D正确,B、C错误.
故选AD.
点评:本题是匀速圆周运动中连接体问题,既要隔离研究,也要抓住它们之间的联系:角速度相等、绳子拉力大小相等.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕竖直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:
(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离;
(2)若转台的直径为2L,求角速度ω的取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示叠放在水平转台上的小物体A、B、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与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以下说法中不正确的是(  )

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如图所示,在水平转台上放一个质量M=2kg的木块,它与转台间最大静摩擦力fmax=6.0N,绳的一端系住木块,穿过转台的中心孔O(孔光滑),另一端悬挂一个质量m=1.0kg的小物块,当转台以ω=5rad/s匀速转动时,木块相对转台静止,则木块到O点的距离可以是(M、m均视为质点,g取10m/s2)(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在水平转台上放有A、B两个小物块,它们到轴心O的距离分别为rA=0.2m,rB=0.5m,它们与台面间静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍,取g=10m/s2
(1)当转台转动时,要使两物块都不相对台面滑动,求转台角速度的最大值;
(2)当转台转动时,要使两物块都相对台面滑动,求转台转动的角速度应满足的条件;
(3)现保持A、B两个小物块位置不变,用水平轻杆将两物块连接,已知mA=5mB,mB=2kg.当转台转动角速度为某一值时,两物块恰好对台面未发生相对滑动,求此状态下轻杆对物块B的弹力.

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