Question

如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動．當圓筒的角速度增大以后，下列說法中正確的是

[　　]

A．物體所受彈力增大，摩擦力也增大了

B．物體所受彈力增大，摩擦力減小了

C．物體所受彈力和摩擦力都減小了

D．物體所受彈力增大，摩擦力不變

Answer 1

答案：D
解析：

物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動時，受到三個力的作用，重力G，筒壁對它的彈力和筒壁對它的摩擦力，如圖所示．其中G和是一對平衡力，筒壁對它的彈力提供做勻速圓周運動的向心力．當圓筒勻速轉(zhuǎn)動時，不論其角速度多大，只要物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動，則物體所受的靜摩擦力大小等于其重力，而，當角速度增大時，也增大．故選項D是正確的． 本題實際上比較的是圓筒以不同的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，物體所受彈力、摩擦力的大�。�當圓筒由較小的角速度出逐漸變到較大的角速度的過程中，圓筒做變速轉(zhuǎn)動，則物體也做變速圓周運動，即線速度不斷變大，這時物體所受的靜摩擦力的方向就不是豎直向上而是斜向上．靜摩擦力的豎直向上的分力等于重力，而靜摩擦力的水平分力與線速度方向相同，使線速度不斷增大，如圖所示．顯然，這時靜摩擦力大于重力G．而且，這時物體所受的合力等于與的合力，而物體的向心力總是指向圓心，仍等于．因此物體做變速圓周運動時，物體的向心力就不再等于其所受合力了．當物體做變速圓周運動時，向心加速度公式或仍可適用，但v和ω分別指某一時刻的瞬時值．