Question

【題目】如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個裝置能繞過CD中點的軸OO'轉動，已知兩物塊質量相等，桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時繩子處于自然長度（繩子恰好伸直但無彈力），物塊A到OO'軸的距離為物塊B到OO'軸距離的兩倍，現讓該裝置從靜止開始轉動，使轉速逐漸增大，從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中，下列說法正確的是（ ）

A. B受到的靜摩擦力一直增大

B. B受到的靜摩擦力是先增大后減小

C. A受到的靜摩擦力是先增大后減小

D. A受到的合外力一直在增大

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：在轉動過程中，兩物體都需要向心力來維持，一開始是靜摩擦力作為向心力，當摩擦力不足以做向心力時，繩子的拉力就會來做補充，速度再快，當這2個力的合力都不足以做向心力時，物體將會發生相對滑動，根據向心力公式進行討論即可求解．

由于A的半徑比B�。�A、B的角速度相同，根據向心力的另一個公式可知，知當角速度逐漸增大時，B物體先達到最大靜摩擦力，角速度繼續增大，B物體靠繩子的拉力和最大靜摩擦力提供向心力，角速度增大，拉力增大，則A物體的摩擦力減小，當拉力增大到一定程度，A物體所受的摩擦力減小到零后反向，角速度增大，A物體的摩擦力反向增大．所以A所受的摩擦力先增大后減小，又增大，反向先指向圓心，然后背離圓心，B物體的靜摩擦力一直增大達到最大靜摩擦力后不變，故ABC錯誤；由于角速度不斷增加，根據，向心力增加，合力提供向心力，故合力一直在增大，故D正確。