问题
选择题
如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起,若甲、乙两物体到转轴的距离刚好相等,甲、乙之间连线刚好沿一直径方向被拉直,要使两物体与圆盘间不发生相对滑动,则转盘匀速旋转角速度的最大值不得超过:(两物体均看作质点)( )
A.2μ(M+m)g (M-m)L
B.μ(M+m)g (M-m)L
C.μ(M-m)g (M+m)L
D.2μ(M-m)g (M+m)L
答案
由于甲的最大静摩擦力大于乙的最大静摩擦力,当甲、乙所受的静摩擦力达到最大,而且m有向圆心运动的趋势时,角速度达到最大,根据牛顿第二定律得:
对甲:μMg+T=M•
Lω2,1 2
对乙:T-μmg=m•
Lω2,1 2
所以解得,最大角速度为:ω=
,故A正确,BCD错误.2μ(M+m)g (M-m)L
故选:A