Question

【題目】如圖所示,某同學用硬塑料管和一個質量為 m 的鐵質螺絲帽研究勻速圓周運動,將螺絲帽套在 塑料管上,手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為 r 的勻速圓周運動,螺絲帽恰好不下滑,假設螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數為μ,認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力．下述分析正確的是( )

A.螺絲帽受的重力，彈力，摩擦力和向心力

B.螺絲帽受到桿的彈力方向水平向內，始終指向圓心是恒力

C.此時手轉動塑料管的角速度

D.若桿的轉動加快，螺絲帽將向上發生運動

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．螺絲帽受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的靜摩擦力，選項A錯誤；

B．螺絲帽做勻速圓周運動，由彈力提供向心力，所以彈力方向水平向里，指向圓心，但是方向不斷變化，不是恒力，故B錯誤。

C．根據牛頓第二定律得：

N=mω2r

fm=mg

fm=μN

聯立得到

．

故C正確。

D．若桿的轉動加快，角速度ω增大，螺絲帽受到的彈力N增大，最大靜摩擦力增大，螺絲帽不可能相對桿發生運動。故D錯誤。
故選C。