Question

【題目】如圖所示,某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為 m 的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng),螺絲帽恰好不下滑,假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)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(nèi)，始終指向圓心是恒力

C.此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度

D.若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽將向上發(fā)生運(yùn)動(dòng)

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(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤。

C．根據(jù)牛頓第二定律得：

N=mω2r

fm=mg

fm=μN(yùn)

聯(lián)立得到

．

故C正確。

D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。
故選C。