题目内容
【题目】如图所示,长为 L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B.小球做圆周运动的半径为L
C.θ越大,小球运动的速度越大
D.θ越大,小球运动的周期越大
【答案】C
【解析】解:
A、小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,故A错误.
B、小球做圆周运动的半径为 R=Lsinθ.故B错误.
C、D向心力大小为:Fn=mgtanθ,小球做圆周运动的半径为:R=Lsinθ,则由牛顿第二定律得:mgtanθ=m =m
则得线速度:v= ,则θ越大,sinθ、tanθ越大,小球运动的速度越大.
小球运动周期:T=2π ,则θ越大,小球运动的周期越小,故C正确.D错误.
故选:C
【考点精析】根据题目的已知条件,利用向心力的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.
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