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mω2

r2+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=

2R2
l
,所以B错误;

P=T?V=

2R2
l
?ω?r=
mω3r(r2+l2)
l
,所以C正确;

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=

ω2r
r2+l2
gl
,所以D正确.

故选CD.

单项选择题
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