题目内容
如图甲、图乙所示,A、B两小球质量相等,悬挂两球的线长也相同,A在竖直平面内摆动,最大摆角为θ,B作匀速圆锥摆运动,锥的顶角为2θ,θ<10,则A、B两球运动的周期之比T1:T2以及在图示位置时细线中的拉力之比FA:FB为( )![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_ST/images0.png)
A.T1:T2=1:cosθ
B.T1:T2=1:sinθ
C.FA:FB=cos2θ:1
D.FA:FB=1:cos2θ
【答案】分析:图甲中小球做单摆的运动,图乙中小球做圆锥摆.根据单摆的周期公式求出小球A的周期,根据合力提供向心力求出B的周期,从而求出周期之比.
在图示位置,A球在沿绳子方向上的合力为零,运用正交分解求出绳子的拉力,对于B球,根据合力指向圆心,通过平行四边形定则求出绳子的拉力.
解答:解:对于A球:
,根据正交分解得,由于沿绳子方向上的合力为零,则FA=mgcosθ.
对于B球:
,解得
.绳子的拉力
.
则
,
.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键知道圆锥摆和单摆的区别,知道小球做圆周运动向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.
在图示位置,A球在沿绳子方向上的合力为零,运用正交分解求出绳子的拉力,对于B球,根据合力指向圆心,通过平行四边形定则求出绳子的拉力.
解答:解:对于A球:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_DA/0.png)
对于B球:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_DA/1.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_DA/2.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_DA/3.png)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_DA/4.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029191317209039039/SYS201310291913172090390009_DA/5.png)
故选C.
点评:解决本题的关键知道圆锥摆和单摆的区别,知道小球做圆周运动向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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