問題詳情:
如圖14-8所示,某遊樂場有一水上轉枱,可在水平面內勻速轉動,沿半徑方向面對面手拉手坐着*、乙兩個小孩,假設兩小孩的質量相等,他們與盤間的動摩擦因數相同,當圓盤轉速加快到兩小孩剛要發生滑動時,某一時刻兩小孩突然鬆手,則兩小孩的運動情況是( )
圖14-8
A.兩小孩均沿切線方向滑出後落入水中
B.兩小孩均沿半徑方向滑出後落入水中
C.兩小孩仍隨圓盤一起做勻速圓周運動,不會發生滑動而落入水中
D.*仍隨圓盤一起做勻速圓周運動,乙發生滑動最終落入水中
【回答】
解析:在鬆手前,*、乙兩小孩做圓周運動的向心力均由靜摩擦力及拉力的合力提供,且靜摩擦力均達到了最大靜摩擦力.因為這兩個小孩在同一個圓盤上轉動,故角速度ω相同,設此時手中的拉力為FT,則對*:Ffm-FT=mω2R*,對乙:FT+Ffm=mω2R乙.當鬆手時,FT=0,乙所受的最大靜摩擦力小於所需要的向心力,故乙做離心運動,然後落入水中.*所受的靜摩擦力變小,直至與它所需要的向心力相等,故*仍隨圓盤一起做勻速圓周運動,選項D正確.
*:D
知識點:生活中的圓周運動
題型:選擇題