Question

14．如圖所示，一傾斜的勻質圓盤繞垂直于盤面的固定軸以角速度ω轉動，盤面上有一小物體隨圓盤一起做圓周運動，盤面與水平面的夾角為30°．則以下說法中正確的是（　　）

• A． 小物體隨圓盤做勻速圓周運動時，一定始終受到三個力的作用
• B． 小物體隨圓盤以不同的角速度ω做勻速圓周運動時，ω越大時，小物體在最高點處受到的摩擦力一定越大
• C． 當圓盤做加速轉動時，小物體最容易從圓周運動的最高點位置滑出
• D． 當圓盤做加速轉動時，小物體最容易從圓周運動的最低點位置滑出

Answer 1

分析 當物體轉到圓盤的最高點和最低點，由重力沿斜面向下的分力和靜摩擦力的合力提供向心力，向心力指向圓心，結合向心力公式分析即可．

解答 解：A、小物體隨圓盤做勻速圓周運動，合外力提供向心力，在最高點，若重力和支持力的合外力恰好提供向心力時，只受兩個力，沒有摩擦力，故A錯誤；
B、在最高點，由合外力提供向心力，由于不知道靜摩擦力的方向，所以ω增大時，靜摩擦力可以增大，也可以減小，故B錯誤；
C、當圓盤做加速轉動時，物體在最低點時由重力沿斜面向下的分力和靜摩擦力的合力提供向心力，此時，摩擦力的方向一定指向圓心，根據f-mgsinθ=mω²r，故可知此時靜摩擦力是運動過程中的最大值，最容易滑出，故C錯誤，D正確．
故選：D

點評 本題關鍵要分析向心力的來源，知道在最高點，若重力和支持力的合外力恰好提供向心力時，只受兩個力，沒有摩擦力，當速度較小時，摩擦力方向背離圓心，同時要明確在什么位置摩擦力最大，由牛頓第二定律進行解題．