Question

【題目】如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為和，筒內(nèi)壁點的高度為筒高的一半．內(nèi)壁上有一質(zhì)量為的小物塊隨圓錐筒一起做勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（　　）

A. 小物塊所受合外力指向點

B. 當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊不受摩擦力作用

C. 當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊受摩擦力方向由指向

D. 當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊受摩擦力方向由指向

Answer 1

【答案】BC

【解析】試題分析：當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時，由重力和支持力的合力提供物塊的向心力，根據(jù)角速度大小可求得向心力大小；再由受力分析可明確小球是否受到摩擦力．

要使小球隨圓錐筒一起做勻速圓周運動，則應(yīng)用指向圓心的向心力；故小球受到的合外力應(yīng)指向圓周運動所在的平面中心，故應(yīng)水平指向方向，故A錯誤；

當小球受到重力與支持力的合力指向圓心時，小球不受摩擦力；如圖所示，合力，由幾何關(guān)系可知，物體的半徑為，則由可知， ，故當角速度時，小物塊不受摩擦力作用，故B正確；當轉(zhuǎn)動角速度時，小物塊受到的向心力大于F，故物塊有向外的運動趨勢，故小物塊受到沿AO方向的摩擦力，故C正確D錯誤．