Question

如圖5-7-3所示，一水平轉盤可繞中心軸勻速轉動，A、B、C三個物塊的質量關系是m_A=2m_B=3m_C，放置于水平轉臺上，它們到轉軸的距離之間的大小關系是，它們與轉盤間的最大靜摩擦力均為各自重力的μ倍.則當轉盤的轉速逐漸增大時（　　）

圖5-7-3

A.最先發生離心運動的是A物塊

B.最先發生離心運動的是B物塊

C.最先發生離心運動的是C物塊

D.B、C物塊同時發生離心運動

Answer 1

B

解析:

本題以離心運動為背景，考查學生的分析推理及邏輯判斷能力.物塊隨轉盤一起運動時，受三個力作用，其中重力和盤面支持力都在豎直方向上，二力平衡；水平轉盤對物塊的靜摩擦力提供物塊做勻速圓周運動的向心力.設當轉盤的轉速為n₀時，物塊與轉盤間的靜摩擦力恰好達到最大值μmg，則由牛頓第二定律可得：

求出：∝.

這是當最大靜摩擦力提供最大向心力，物塊相對盤面靜止時轉盤的最大轉速的表達式.

因已知A、B、C三物塊到轉軸的距離的大小關系是，故B物塊必最先發生離心運動（而后是A、C同時發生離心運動），選項B正確.