【解析】选A.木块A、B在绕O点旋转的过程中,是木块与圆盘间的静摩擦力提供了向心力,因两木块旋转的角速度ω等大,质量一样,由向心力公式F=mrω2得
FA=mrAω2 ① FB=mrBω2 ②
由①②两式得FA∶FB=rA∶rB,故应选A.
5.质量为m的A球在光滑水平面上做匀速圆周运动,小球A用细线拉着,细线穿过板上光滑小孔O,下端系一相同质量的B球,如图所示,当平板上A球绕O点分别以ω和2ω角速度转动时,A球距O点距离之比是( )
A.12 B.14
C.41 D.21
解析 A球做圆周运动的向心力大小等于B球重力.由F=mω2r向心力相同,得===.
答案 C
二、非选择题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要说明单位)
6. 原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块,另一端连接在竖直轴OO′上,弹簧的劲度系数为k,小铁块放在水平圆盘上,若圆盘静止,把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上,使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为5L/4,现将弹簧长度拉长到6L/5后,把小铁块放在圆盘上,在这种情况下,圆盘绕其中心轴OO′以一定角速度匀速转动,如图所示,已知小铁块的质量为m,为使小铁块不在圆盘上滑动,圆盘转动的角速度ω最大不得超过多少?
解析 以小铁块为研究对象,圆盘静止时,设铁块受到的最大静摩擦力为fm,有fm=kL/4.
圆盘转动的角速度ω最大时,铁块受到的摩擦力f与弹簧的拉力kx的合力提供向心力,
由牛顿第二定律得kx+fm=m(6L/5)ω2.
又x=L/5,