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物理
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如图所示,手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 绳对木块的拉力不做功
B. 木块不受桌面的摩擦力
C. 木块的合力大小等于mω
2
(l
2
+r
2
)
D. 手拉木块做功的功率等于mω
3
r
l
(l
2
+r
2
)
人气:246 ℃ 时间:2020-02-04 13:22:44
解答
A、绳子的拉力方向与速度方向不垂直,知绳子对木块做功.故A错误;
B、木块做匀速圆周运动,径向的合力提供向心力,切线的合力为零,因为绳子在切线方向的分力不为零,则木块受到的摩擦力不为零,与绳子拉力切线方向的分力相等.故B错误.
C、木块做圆周运动的半径为:R=
l
2
+
r
2
,根据径向的合力提供向心力得:Tcosφ=mRω
2
,cosφ=
l
R
,
故有:T=
m
R
2
ω
2
l
=
m
ω
2
(
l
2
+
r
2
)
l
.故C错误.
D、手拉木块做功的功率为:P=Tv=Trω=
m
ω
3
(
l
2
+
r
2
)r
l
.故D正确.
故选:D.
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