问题
多选题
一质量为m的质点,系在轻绳的一端,绳的另一端固定在水平面上,水平面粗糙.此质点在该水平面上做半径为r的圆周运动,设质点的最初速率是v0,当它运动一周时,其速率变为
,则( )v0 2
A.当它运动一周时摩擦力做的功为-
m3 8 v 20
B.质点与水平面的动摩擦因数为μ=3 v 20 16πrg
C.质点在运动了两个周期时恰好停止
D.当质点运动一周时的加速度大小为v 20 4r
答案
A、设质点运动一周时摩擦力做的功为W,根据动能定理得:W=
m(1 2
)2-v0 2
m1 2
=-v 20
m3 8
.故A正确.v 20
B、W=-
m3 8
,又W=-μmg•2πr,解得μ=v 20
.故B正确.3 v 20 16πrg
C、设质点在运动了n周时停止,由动能定理得,-μmg•n•2πr=0-
m1 2
,n=1.33,所以质点在运动不到两个周期停止运动.故C错误.v 20
D、当质点运动一周时质点的向心加速度大小为an=
=(
)2v0 2 r
,切向加速度大小为at=μg,则加速度a=v 20 4r
>an=
+a 2n a 2t
,故D错误.v 20 4r
故选AB