Question

【題目】如圖所示，水平轉臺上有一個質量為m的物塊，用長為L的細線將物塊連接在轉軸上，細線與豎直轉軸的夾角為θ，此時細線中張力為零，物塊與轉臺間的動摩擦因數為μ()，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊隨轉臺由靜止開始緩慢加速轉動，則下列說法正確的是（ ）

A.轉臺一開始轉動，細線立即繃直對物塊施加拉力

B.當細線中出現拉力時，轉臺對物塊做的功為

C.當物體的角速度為時，轉臺對物塊的支持力為零

D.當轉臺對物塊的支持力剛好為零時，轉臺對物塊做的功為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB．轉臺剛開始轉動，細線未繃緊，此時靜摩擦力提供向心力，當轉動到某一角速度ω1時，靜摩擦力達到最大值，根據牛頓第二定律，有

此時物塊線速度大小為

從開始運動到細線中將要出現拉力過程中，設轉臺對物塊做的功為W，對物塊由動能定理，可得

聯立解得

故A錯誤，B正確；

CD．當轉臺對物塊支持力恰好為零時，豎直方向

水平方向

聯立解得

此時物塊的線速度大小為

從開始運動到轉臺對物塊的支持力剛好為零過程中，設轉臺對物塊做的功為W2，對物塊由動能定理，可得

聯立解得

故C錯誤，D正確。

故選BD。