Question

15． 如圖所示，物塊P放作水平圓盤上隨圓盤繞其軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)（P相對(duì)圓盤靜止）時(shí)，關(guān)于物塊P所受的摩擦力F_f，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 摩擦力F_f的方向一定指向圓心
• B． 圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力F_f=0
• C． 物塊到轉(zhuǎn)軸O的距離一定的情況下，F(xiàn)_f與圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比
• D． 在轉(zhuǎn)動(dòng)角速度一定的情況下，F(xiàn)_f與物塊到轉(zhuǎn)軸O的距離成正比

Answer 1

分析 木塊P隨圓盤一起繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，P受到的靜摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式研究靜摩擦力方向，及大小與半徑、角速度的關(guān)系

解答 解：A、只有當(dāng)圓盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)_f的方向才指向圓心，故A錯(cuò)誤；
B、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠靜摩擦力提供向心力，則摩擦力的方向指向圓心，摩擦力不等于零．故B錯(cuò)誤；
C、物體隨圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng)，角速度等于圓盤的角速度，根據(jù)${F}_{f}=m{ω}^{2}r$，知角速度一定，摩擦力與r成正比．r一定，摩擦力與角速度的平方成正比．故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)${F}_{f}=m（2πn）^{2}r$可知，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，F(xiàn)_f跟物體到軸O的距離成正比，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題中由靜摩擦力提供木塊所需要的向心力，運(yùn)用控制變量法研究f與其他量的關(guān)系．