Question

【題目】如圖所示，半徑分別為R、2R的兩個(gè)水平圓盤，小圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)大圓盤不打滑的一起轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m的小物塊甲放置在大圓盤上距離轉(zhuǎn)軸R處，質(zhì)量為2m的小物塊放置在小圓盤的邊緣處。它們與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)小圓盤以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊均相對圓盤靜止，下列說法正確的是

A. 二者線速度大小相等

B. 甲受到的摩擦力大小為

C. 在逐漸增大的過程中，甲先滑動(dòng)

D. 在逐漸增大但未相對滑動(dòng)的過程中，物塊所受摩擦力仍沿半徑指向圓心

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據(jù)兩圓盤邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等，得出兩圓盤的角速度大小關(guān)系，結(jié)合向心力公式求出小物塊甲受到的摩擦力大�。�根據(jù)牛頓第二定律求出發(fā)生相對滑動(dòng)的臨界角速度，確定哪個(gè)物塊先滑動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)確定摩擦力的方向．

大圓盤和小圓盤邊緣上的線速度大小相等，當(dāng)小圓盤以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大圓盤以轉(zhuǎn)動(dòng)；兩物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等，但是角速度不同，則線速度大小不等，A錯(cuò)誤；根據(jù)知，大圓盤以轉(zhuǎn)動(dòng)，則小物塊甲受到的摩擦力，B正確；根據(jù)知，臨界角速度，兩物塊的半徑相等，知臨界角速度相等，在角速度逐漸增大的過程中，由于大圓盤的角速度是小圓盤較小的一半，可知物塊乙先滑動(dòng)，C錯(cuò)誤；在角速度逐漸增大的過程中，甲乙的線速度逐漸增大，根據(jù)動(dòng)能定理知，摩擦力對兩物塊均做正功，可知摩擦力一定有沿線速度方向的分力，所以物塊受到的摩擦力的方向一定不是指向圓心，D錯(cuò)誤．