选择题4.0分
物理

9.如图,水平转台上有一质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细

线与竖直转轴夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(μ

A

至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为2πμmgLsinθ

B

至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为μmgLsinθ

C

至转台对物块支持力为零时,转台对物块做的功为

D

设法使物体的角速度增大到时,物块机械能增量为

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

A选项,对物体受力分析可知物体离开元盘前,

故A错误B正确

C选项,由转台对物体无支持力可知,仅有重力拉力提供圆周运动向心力

=

D选项,根据物体转动角速度可知,物体已脱离水平盘,此时

机械能增加量为动能增加量加上势能增加量和为

考查方向

本题主要考查动能定理和圆周运动向心力

解题思路

对物体受力分析可知,物理离开圆盘前,摩擦力和绳子的拉力提供圆周运动向心力,竖直方向受轻绳分力,支持力和重力作用。由几何关系可得圆周运动半径,由功能关系可知转台对物体做功,转台对物块支持力为零时,摩擦力为零则重力和拉力的合力提供圆周运动向心力,可得圆周运动速度进而知道动能。可求得转台对摩擦力做功。由角速度可知物体运动已经脱离圆盘,根据其圆周运动向心力的特点求解半径变化以及高度变化,进而求解变化的机械能

易错点

不能准确分析圆周运动过程的临界条件

知识点

匀速圆周运动 动能 动能定理