水平转盘上的物体做匀速圆周运动中静摩擦力问题的探究选题要求VIP免费

水平转盘静摩擦力问题训练题选取原则1.知能务本原则;2.学生认知原则；3.思维渐进原则；4.快捷切入原则；5.训练有效原则;6.科学探究原则；7.模型构建原则。一类学校选题：【高考题再现】【2014新课标Ⅰ卷·20】如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度D．当时，a所受摩擦力的大小为kmg【答案】AC【解析】B．小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即由于木块b的半径大，所以发生相对滑动前木块b的静摩擦力大，选项B错。C．随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则有代入两个木块的半径，小木块a开始滑动时的角速度木块b开始滑动时的角速度选项C正确。A．根据，所以木块b先开始滑动，选项A正确。D．当角速度，木块b已经滑动，但是所以木块a达到临界状态，摩擦力还没有达到最大静摩擦力，所以选项D错误。故选AC。【思维能力构建】【例题1】如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋黎鹏工作室水平转盘静摩擦力问题训练题选取原则转时（设A、B、C都没有滑动）（）A．物体C的向心加速度最大B．物体B受到的静摩擦力最大C．ω=是C开始滑动的临界角速度D．当圆台转速增加时，B比A先滑动【答案】AC【解析】A.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，根据向心加速度方程有a=ω2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；B.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=mω2r，故B的摩擦力最小，故B错误；C.对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有μmg=m·2Rω2；解得：，故临界角速度为，故C正确；D.由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D错误。【例题2】如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A．此时绳子张力为3μmgB．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内C．此时圆盘的角速度为D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动【例题3】如图，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是：A．当ω>√2kg3L时，A、B相对于转盘会滑动B．当ω>√kg2L时，绳子上弹力为零C．ω在0<ω<√2kg3L范围内增大时，A所受摩擦力一直变大D．ω在√kg2L<ω<√2kg3L范围内增大时，B所受摩擦力变大【答案】AC【解析】A、当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：黎鹏工作室水平转盘静摩擦力问题训练题选取原则kmg−T=mLω2，对B有：T+kmg=m•2Lω2，解得ω=√2kg3L，当ω＞√2kg3L时，A、B相对于转盘会滑动，故A正确；B、当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m⋅2Lω2，解得ω1=√kg2L，知ω＞√kg2L时，绳子具有弹力，故B错误；C、当ω在0＜ω＜√2kg3L，范围内增大时，A所受摩擦力一直增大，故C正确；D、角速度0＜ω＜√kg2L，B所受的摩擦力变大，ω在√kg2L＜ω＜√2kg3L范围内增大时，B所受摩擦力不变，故D错误。【答案】AC【解析】两物体A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F＝mω2r，B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，细绳拉力相等，所以当...