[题目]如图所示,能绕O点在水平面内转动的圆盘上,放置两个可视为质点且质量均为2kg的物块A.B,它们与圆盘间动摩擦因数均为,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现物块间连接一自然长度为5cm.劲度系数为100N/m的轻质弹性橡皮筋,橡皮筋的形变都在弹性限度内且遵从胡克定律;两物块A.B和O点恰好构成一边长为10cm的正三角形,现使圆盘带动两� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示,能绕O点在水平面内转动的圆盘上,放置两个可视为质点且质量均为2kg的物块A、B,它们与圆盘间动摩擦因数均为,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现物块间连接一自然长度为5cm、劲度系数为100N/m的轻质弹性橡皮筋,橡皮筋的形变都在弹性限度内且遵从胡克定律;两物块A、B和O点恰好构成一边长为10cm的正三角形,现使圆盘带动两个物块以不同的角速度做匀速圆周运动,计算时g取10m/s2则( )

A.当圆盘的角速度为rad/s时,圆盘对物块A的摩擦力最小

B.当圆盘的角速度为rad/s时,圆盘对物块B的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小

C.当圆盘的角速度为5rad/s时,物块B受到的合力大小为10N

D.物块A、B刚要滑动时,圆盘的角速度为rad/s

【答案】AD

【解析】

A.如图所示,圆盘对物块A的摩擦力最小时,此时

F合=kxcos=k(2l0-l0)cos =mω22l0

解得

ω=rad/s

A选项正确;

B.圆盘对物块B的摩擦力的大小等于橡皮筋弹力的大小时,此时

F合=kx=k(2l0-l0)=mω22l0

解得

ω=5rad/s

B选项错误;

C.当圆盘的角速度为5rad/s时,此时

F合=kx=k(2l0-l0)=5N

C选项错误;

D.根据

fmax=μmg=5N

此时

F合=k(2l0-l0)/cos=mω22l0

解得

ω=rad/s

D选项正确.

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