Question

【題目】如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上有一個質(zhì)量為m的物塊，用長為L的細繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為θ角，此時繩中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanθ），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（ ）

A. 轉(zhuǎn)臺一開始轉(zhuǎn)動，細繩立即繃直對物塊施加拉力

B. 當(dāng)繩中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為μmgLsinθ

C. 當(dāng)物體的角速度為時，轉(zhuǎn)臺對物塊支持力為零

D. 當(dāng)轉(zhuǎn)臺對物塊支持力為零時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為

Answer 1

【答案】D

【解析】轉(zhuǎn)臺一開始轉(zhuǎn)動時，物體與轉(zhuǎn)臺之間的靜摩擦力提供向心力，隨轉(zhuǎn)速的增加，靜摩擦力逐漸變大，當(dāng)達到最大靜摩擦力時物塊開始滑動，此時細繩繃直對物塊施加拉力，選項A錯誤；

對物體受力分析知物塊離開圓盤前
合力F=f+Tsinθ=m①
N+Tcosθ=mg②
根據(jù)動能定理知W=Ek=mv2③
當(dāng)彈力T=0，r=Lsinθ④
由①②③④解得W=fLsinθ≤μmgLsinθ，至繩中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為

μmgLsinθ，故B錯誤；當(dāng)N=0，f=0，由①②③知W=mgLsinθtanθ=，故D正確；由①②知，所以當(dāng)物塊的角速度增大到時，物塊與轉(zhuǎn)臺間恰好無相互作用，故C錯誤；故選D.