Question

如图所示，一圆盘可以绕竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R．盘上放置A、B两物体，其质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的摩擦因数均为μ（最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等），A、B两物体间用一根长为L（L＜R）的轻绳连在一起．若将A物体放在转轴位置上，A、B之间连线刚好沿半径被拉直．要使两物体与圆盘间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不能超过（　　）

• A．

  μ(M-m)g mL

• B．

  μ(M-m)g ML

• C．

  μ(M+m)g ML

• D．

  μ(M+m)g mL

Answer 1

分析：当角速度从0开始增大，B所受的静摩擦力开始增大，当B达到最大静摩擦力，角速度继续增大，此时B靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度越大，拉力越大，当拉力和A的最大静摩擦力相等时，角速度达到最大值．

解答：解：当绳子的拉力等于A的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有T+μmg=mLω²，T=μMg．所以ω=

μ(M+m)g mL

．故D正确，A、B、C错误．
故选D．

点评：解决本题的关键知道当角速度达到最大时，绳子的拉力等于A的最大静摩擦力，B靠拉力和B所受的最大静摩擦力提供向心力．