Question

【題目】一水平放置的圓盤(pán)，可以繞中心O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，盤(pán)上放一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），輕質(zhì)彈簧一端連接鐵塊，另一端系于O點(diǎn)，鐵塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所示．鐵塊隨圓盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵塊距中心O點(diǎn)的距離為r，這時(shí)彈簧的拉力大小為F（F＞μmg），g取10m/s2 ， 已知鐵塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則圓盤(pán)的角速度ω大小的范圍是（ ）

A.0＜ω＜
B.0≤ω≤
C. ＜ω＜
D. ≤ω≤

Answer 1

【答案】D
【解析】解：當(dāng)鐵塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水平方向上鐵塊受彈簧拉力和靜摩擦力的作用，轉(zhuǎn)速較小時(shí)，靜摩擦力背向圓心，則F﹣Ff=mω2r，因最大靜摩擦力Ffm=μmg，得ω≥ ；

轉(zhuǎn)速較大時(shí)，靜摩擦力指向圓心，則F+Ff=mω2r，因最大靜摩擦力Ffm=μmg，解得ω≤ ．

綜合以上情況可知，角速度ω的取值范圍為 ≤ω≤ ，D符合題意，A、B、C不符合題意．

所以答案是：D．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了勻速圓周運(yùn)動(dòng)和向心力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的，是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力才能正確解答此題．