如图所示,手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,

问题描述:

如图所示,手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A. 绳对木块的拉力不做功
B. 木块不受桌面的摩擦力
C. 木块的合力大小等于mω2(l2+r2
D. 手拉木块做功的功率等于mω3

r
l
(l2+r2

A、绳子的拉力方向与速度方向不垂直,知绳子对木块做功.故A错误;
B、木块做匀速圆周运动,径向的合力提供向心力,切线的合力为零,因为绳子在切线方向的分力不为零,则木块受到的摩擦力不为零,与绳子拉力切线方向的分力相等.故B错误.
C、木块做圆周运动的半径为:R=

l2+r2
,根据径向的合力提供向心力得:Tcosφ=mRω2,cosφ=
l
R

故有:T=
mR2ω2
l
mω2(l2+r2)
l
.故C错误.
D、手拉木块做功的功率为:P=Tv=Trω=
mω3(l2+r2)r
l
.故D正确.
故选:D.