有一半径r=m的圆柱体绕竖直轴OO′以角速度ω=8rad/s匀速转动,今用水平力F把质量m=l.2kg的物体A压在圆柱体的侧面,由于受挡板上竖直光滑槽的作用,物体A在水平方向上不

◎ 题目

有一半径r =m的圆柱体绕竖直轴OO′以角速度ω=8rad/s匀速转动,今用水平力F把质量m=l.2kg的物体A压在圆柱体的侧面,由于受挡板上竖直光滑槽的作用,物体A在水平方向上不能随圆柱体转动,而以v0=1.8m/s的速率匀速下滑,如图所示。已知物体A与圆柱体间的动摩擦因数μ=0.25,g取l0m/s2。下列说法中正确的是(  )
A.A相对于圆柱体的轨迹为等间距螺旋线
B.水平力F大小为48N
C.圆柱体对A的摩擦力大小为20N
D.圆柱体转动一周过程中A克服摩擦力做功为15J

◎ 答案

ACD

◎ 解析


试题分析:由题意知物体A相对于圆柱体一方面竖直向下匀速运动,另一方面在水平方向做圆周运动,故A相对于圆柱体的轨迹为等间距螺旋线,所以A正确;在竖直平面内A受重力、挡板的弹力、摩擦力,因物体做匀速运动,故合力为零,可得:,F不等于48N,故B错误;由题意知,水平速度,故物体A相对于圆柱体的速度为,可得:,解得:摩擦力Ff=20N,故C正确;圆柱体运动的周期为T=0.25s,一个周期内竖直位移,摩擦力方向上的路程s,,可求s=0.75m,所以克服摩擦力做功,所以D正确。

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一半径r=m的圆柱体绕竖直轴OO′以角速度ω=8rad/s匀速转动,今用水平力F把质量m=l.2kg的物体A压在圆柱体的侧面,由于受挡板上竖直光滑槽的作用,物体A在水平方向上不…”主要考查了你对  【正功和负功的区别】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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