Question

如圖5-7-3所示，一水平轉(zhuǎn)盤可繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C三個物塊的質(zhì)量關(guān)系是m_A=2m_B=3m_C，放置于水平轉(zhuǎn)臺上，它們到轉(zhuǎn)軸的距離之間的大小關(guān)系是，它們與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力均為各自重力的μ倍.則當轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時（　　）

圖5-7-3

A.最先發(fā)生離心運動的是A物塊

B.最先發(fā)生離心運動的是B物塊

C.最先發(fā)生離心運動的是C物塊

D.B、C物塊同時發(fā)生離心運動

Answer 1

B

解析:

本題以離心運動為背景，考查學生的分析推理及邏輯判斷能力.物塊隨轉(zhuǎn)盤一起運動時，受三個力作用，其中重力和盤面支持力都在豎直方向上，二力平衡；水平轉(zhuǎn)盤對物塊的靜摩擦力提供物塊做勻速圓周運動的向心力.設當轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為n₀時，物塊與轉(zhuǎn)盤間的靜摩擦力恰好達到最大值μmg，則由牛頓第二定律可得：

求出：∝.

這是當最大靜摩擦力提供最大向心力，物塊相對盤面靜止時轉(zhuǎn)盤的最大轉(zhuǎn)速的表達式.

因已知A、B、C三物塊到轉(zhuǎn)軸的距離的大小關(guān)系是，故B物塊必最先發(fā)生離心運動（而后是A、C同時發(fā)生離心運動），選項B正確.