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

v0
2
,则(  )

A.当它运动一周时摩擦力做的功为-

3
8
m
v20

B.质点与水平面的动摩擦因数为μ=

3
v20
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

v20
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=

1
2
m(
v0
2
)2-
1
2
m
v20
=-
3
8
m
v20
.故A正确.

    B、W=-

3
8
m
v20
,又W=-μmg•2πr,解得μ=
3
v20
16πrg
.故B正确.

    C、设质点在运动了n周时停止,由动能定理得,-μmg•n•2πr=0-

1
2
m
v20
,n=1.33,所以质点在运动不到两个周期停止运动.故C错误.

    D、当质点运动一周时质点的向心加速度大小为an=

(
v0
2
)2
r
=
v20
4r
,切向加速度大小为at=μg,则加速度a=
a2n
+
a2t
>an=
v20
4r
,故D错误.

故选AB

单项选择题
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