问题
多选题
如图所示,用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动,圆心为O,角速度为ω.细绳长为L,质量忽略不计,运动过程中细绳始终与r圆相切,在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球,小球恰好做以O为圆心的大圆在桌面上运动,小球和桌面之间存在摩擦力,以下说法正确的是( )
A.小球将做变速圆周运动
B.细绳拉力为mω2r2+L2
C.手对细线做功的功率为mω3r(r2+L2)/L
D.小球与桌面的动摩擦因素为ω3r(r2+L2)/Lg
答案
手握着细绳做的是匀速圆周运动,所以细绳的另外一端小球随着小球做的也是匀速圆周运动,所以A错误.
设大圆为R.由图分析可知R=r2+l2
,
设绳中张力为T,则
Tcosφ=mRω2,
cosφ=l R
故T=
,所以B错误;mω2R2 l
P=T?V=
?ω?r=mω2R2 l
,所以C正确;mω3r(r2+l2) l
根据摩擦力公式可得 f=μmg=Tsinφ,
由于 T=
=mω2R2 l mω2(r2+l2) l
sinφ=
=r R r r2+l2
所以,μ=
,所以D正确.ω2r r2+l2 gl
故选CD.