问题
选择题
如图所示,叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以下说法中正确的是( )
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
B.C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力
C.要使物体与转台不发生相对滑动,转台的角速度一定满足:ω≤2μg 3r
D.要使物体与转台不发生相对滑动,转台的角速度一定满足:ω≤μg 3r
答案
A、对A受力分析,受重力、支持力以及B对A的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,有f=(3m)ω2r≤μ(3m)g.故A错误.
B、由于A与C转动的角速度相同,由摩擦力提供向心力有m×1.5rω2<3mrω2即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力,故B错误;
C、对AB整体,有:(3m+2m)ω2r≤μ(3m+2m)g…①
对物体C,有:mω2(1.5r)≤μmg…②
对物体A,有:3mω2r≤μ(3m)g…③
联立①②③解得:ω≤
,所以C正确D错误.2μg 3r
解得故选C.