题文
在水平圆盘上分别放甲、乙、丙三个质量分别为3m、2m、m的物体,其轨道半径分别为r、2r、3r如图所示,三个物体的最大静擦力皆为所受重力的k倍,当圆盘角速度由小缓慢增加,下列说法正确的是:( )
A.甲物体相对圆盘首先滑动B.丙物体相对圆盘首先滑动C.乙物体受到的静摩擦力最大 D.三个物体受到的静摩擦力一样大
题型:未知 难度:其他题型
答案
BC
解析
物体随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,而向心力大小由物体的质量与半径决定.当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定.
A、当圆盘转速增大时,仍由静摩擦力提供向心力.当向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.可得当半径越大时,需要的向心力越大,所以丙物体先滑动.故A错误,B正确;
当圆盘匀速转动时,甲乙丙三个物体相对圆盘静止,它们的角速度相同,由于静摩擦力提供向心力.所以静摩擦力丙物体最大.故C正确;D错误。
故选:BC。
点评:物体做圆周运动时,静摩擦力提供向心力.由于共轴向心力大小是由质量与半径决定;而谁先滑动是由半径决定,原因是质量已消去.
考点
据考高分专家说,试题“在水平圆盘上分别放甲、乙、丙三个质量分别.....”主要考查你对 [静摩擦力 ]考点的理解。
静摩擦力
静摩擦力概念:
当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势时,受到的阻碍相对运动趋势的力,叫静摩擦力。
静摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动趋势。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
静摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
静摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动运动趋势。
判断静摩擦力方向的方法:
①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。
②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm,但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
判定摩擦力有无及方向的方法:


相对运动趋势:
相对运动趋势是指以发生摩擦作用的物体中施加摩擦力的物体为参考系,受力物体的运动趋势方向。
最大静摩擦力:
两个相互接触的物体,在即将发生相对运动而又未发生相对运动时产生的摩擦力称为最大静摩擦力。最大静摩擦力是静摩擦力的最大值,与接触面间的压力成正比,略大于滑动摩擦力。最大静摩擦力是静摩擦力与滑动摩擦力的一个临界值,是判定接触面间是否出现相对滑动的重要依据。


