Question

9．如圖所示，傾斜放置的圓盤繞著過盤心O且垂直于盤面開的軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤的傾角為37°，在距轉(zhuǎn)動中心r=0.1m處放一個小木塊，小木塊跟隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小木塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，假設(shè)木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動摩擦力相同．若要保持小木塊不相對圓盤滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大不能超過（　�。�

• A． 4rad/s
• B． 2rad/s
• C． 2$\sqrt{31}$rad/s
• D． 2$\sqrt{15}$rad/s

Answer 1

分析 因為木塊在最低點時所受的靜摩擦力方向沿圓盤向上，最高點的所受的靜摩擦力等于最低點的靜摩擦力，可知只要小木塊轉(zhuǎn)過最低點時不發(fā)生相對滑動就能始終不發(fā)生相對滑動．根據(jù)牛頓第二定律求出圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度．

解答 解：只要小木塊轉(zhuǎn)過最低點時不發(fā)生相對滑動就能始終不發(fā)生相對滑動，設(shè)其經(jīng)過最低點時所受靜摩擦力為f，由牛頓第二定律有：f-mgsinθ=mrω²；為保證不發(fā)生相對滑動需要滿足f≤μmgcosθ．聯(lián)立解得ω≤2rad/s．故B正確，ACD錯誤．
故選：B．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道只要小木塊轉(zhuǎn)過最低點時不發(fā)生相對滑動就能始終不發(fā)生相對滑動，結(jié)合牛頓第二定律和最大靜摩擦力進行求解．