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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<tanθ),最大静摩

题目详情

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<tanθ),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,则下列说法中正确的是(  )
作业帮

A. 当转台的ω=

μg
2Lsinθ
时,物块受到四个力作用

B. 当转台的ω=

μg
Lsinθ
时,细绳恰好产生拉力

C. 当转台的ω=

2g
3Lcosθ
时,物块恰好对转台无压力

D. 当转台的ω=

g
Lcosθ
时,转台对物块做的功为
mgLsin
2cosθ

▼优质解答
答案和解析
A、当转台的角速度比较小时,物块只受重力、支持力和摩擦力,当细绳恰好要产生拉力时:
μmg=m
ω
2
1
(Lsinθ),
解得:ω1=
μg
Lsinθ
,由于
μg
2Lsinθ
<ω1=
μg
Lsinθ
,所以当ω=ω1=
μg
Lsinθ
时,细线中张力为零,即ω=
μg
2Lsinθ
,物块只受到重力、支持力和摩擦力的作用.故A错误,B正确,C错误;
D、随速度的增大,细绳上的拉力增大,当物块恰好要离开转台时,物块受到重力和细绳的拉力的作用,则:
mgtanθ=m
ω
2
2
(Lsinθ)
解得:ω2=
g
Lcosθ

当ω=
g
Lcosθ
时,小球恰好要离开转台,转台对物块做的功转化为物块的动能,所以:W=
1
2
mv2=
1
2
m(ω2•Lsinθ)2=
mgLsin
2cosθ
.故D正确.
故选:BD
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