题目内容
如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )
A、球A的线速度一定大于球B的线速度 | B、球A的角速度一定大于球B的角速度 | C、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力 | D、球A的运动周期等于球B的运动周期 |
分析:对小球受力分析,受重力和支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.
解答:解:A、对小球受力分析,小球受到重力和支持力,它们的合力提供向心力,如图
根据牛顿第二定律,有:
F=mgtanθ=m
解得:v=
.由于A球的转动半径较大,A线速度较大.故A正确.
B、ω=
=
,由于A球的转动半径较大,则A的角速度较小.故B错误.
C、由上分析可知,筒对小球的支持力N=
,与轨道半径无关,则由牛顿第三定律得知,小球对筒的压力也与半径无关,即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力.故C正确.
D、周期T=
=2π
,因为A的半径较大,则周期较大.故D错误.
故选:AC.
根据牛顿第二定律,有:
F=mgtanθ=m
v2 |
r |
解得:v=
grtanθ |
B、ω=
v |
r |
|
C、由上分析可知,筒对小球的支持力N=
mg |
cosθ |
D、周期T=
2π |
ω |
|
故选:AC.
点评:本题关键是对小球受力分析,知道小球做圆周运动向心力的来自于合外力.
练习册系列答案
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如图所示,内壁光滑的装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是( )
A、下滑力、弹力、静摩擦力 | B、重力、弹力、滑动摩擦力 | C、重力、弹力 | D、重力、弹力、向心力 |