问题
选择题
如图所示,一水平平台可绕竖直轴转动,平台上有a、b、c三个物体,其质量之比ma:mb:mc=2:1:1,它们到转轴的距离之比ra:rb:rc=1:1:2,三物块与平台间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力均与其压力成正比,当平台转动的角速度逐渐增大时,物块将会产生滑动,以下判断正确的是( )
A.a先滑
B.b先滑
C.c先滑
D.a、c同时滑
答案
a、b、c三个物体的角速度相同,设角速度为ω,则三个物体受到的静摩擦力分别为
fA=mAω2rA,
fB=mBω2rB=
mAω2rA,1 2
fC=mCω2rC=
mAω2?2rA=mAω2rA.1 2
所以物体a受到的摩擦力最大,物体b受到的摩擦力最小.
根据向心加速度a=ω2r,ω相同,c的半径r最大,则物体c的向心加速度最大.
三个物体受到的最大静摩擦力分别为:
fAm=μmAg,
fBm=μmBg=
μmAg,1 2
fCm=μmCg=
μmAg.1 2
转台转速加快时,角速度ω增大,三个受到的静摩擦力都增大,物体c的静摩擦力先达到最大值,最先滑动起来.故C正确,ABD错误.
故选C