Question

【題目】一水平放置的木板上放有砝碼，砝碼與木板間的動摩擦因數為μ，如果讓木板在豎直平面內做半徑為R的勻速圓周運動，假如運動中木板始終保持水平，砝碼始終沒有離開木板，且砝碼與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,那么下列說法正確的是( )

A. 在通過軌道最高點時，由于砝碼處于失重狀態，所以木板給砝碼的支持力大于物體的重力

B. 在經過軌道最低點時，砝碼對木板的壓力最大，所以物體所受摩擦力最大

C. 勻速圓周運動的速率不超過

D. 在通過軌道最低點時，砝碼處于失重狀態，所以木板給砝碼的支持力大于砝碼的重力

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．在通過軌道最高點時，向心加速度豎直向下，是失重，木板給砝碼的支持力小于物體的重力，故A錯誤；

B．在最低點，向心加速度豎直向上，砝碼對木板的壓力最大，此時水平方向上沒有力，所以摩擦力為零，故B錯誤；

C．木板和砝碼在豎直平面內做勻速圓周運動，則所受合外力提供向心力，砝碼受到重力G，木板支持力FN和靜摩擦力Ff，由于重力G和支持力FN在豎直方向上，因此只有當砝所需向心力在水平方向上時靜摩擦力有最大值，此位置是當木板和砝碼運動到與圓心在同一水平面上時的位置，最大靜摩擦力必須大于或等于砝碼所需的向心力，即，解得： 所以勻速圓周運動的速率不超過，故C正確；

D．在通過軌道最低點時，向心加速度向上砝碼處于超重狀態，所以木板給砝碼的支持力大于砝碼的重力，故D錯誤；