题目内容
【题目】如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(μ<tan θ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,
则( )
A. 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为
B. 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为
C. 至转台对物块支持力为零时,转台对物块做的功为
D. 设法使物体的角速度为时,物块与转台间无相互作用力
【答案】CD
【解析】对物体受力分析知物块离开圆盘前,合力为:F=f+Tsinθ=m v2…①
N+Tcosθ=mg…②
根据动能定理知:W=Ek=mv2…③
当弹力T=0,r=Lsinθ…④
由①②③④解得:W=fLsinθ≤μmgLsinθ
至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为μmgLsinθ,故AB错误;
当N=0,f=0,根据牛顿第二定律可知:mgtanθ=mω2Lsinθ,解得:ω=,故D错误;当N=0,f=0,由①②③知:W=mgLsinθtanθ=,故C正确;故选C.
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