Question

【題目】如圖所示，兩個水平圓盤的半徑分別為R、2R，小圓盤轉動時會帶動大圓盤不打滑地一起轉動．質量為m的小物塊甲放置在大圓盤上距離轉軸為R處，質量為2m的小物塊乙放置在小圓盤的邊緣處，它們與盤面間的動摩擦因數相同．當小圓盤以角速度ω轉動時，兩物塊均相對圓盤靜止．下列說法正確的是(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(　　)

A. 小物塊甲受到的摩擦力大小為

B. 兩物塊的線速度大小相等

C. 在角速度ω逐漸增大的過程中，小物塊甲先滑動

D. 在角速度ω逐漸減小的過程，摩擦力對兩物塊做負功

Answer 1

【答案】AD

【解析】

大圓盤和小圓盤邊緣上的線速度大小相等，當小圓盤以角速度ω轉動時，根據v=rω知，大圓盤以轉動，則小物塊甲受到的摩擦力，故A正確；兩物塊做圓周運動的半徑相等，但是角速度不同，則線速度大小不等，故B錯誤；根據μmg=mrω2知，臨界角速度，兩物塊的半徑相等，知臨界角速度相等，在角速度ω逐漸增大的過程中，由于大圓盤的角速度是小圓盤較小的一半，可知物塊乙先滑動，故C錯誤；在角速度ω逐漸減小的過程中，甲乙的線速度逐漸減小，根據動能定理知，摩擦力對兩物塊均做負功，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。