题目内容
【题目】如图所示,有一个内壁光滑的圆锥形漏斗竖直放置,一个质量为m的小球在漏斗内壁某水平面内做匀速圆周运动。若漏斗的侧壁与竖直方向夹角为θ,小球运动的圆平面到漏斗底端的距离为h,则下列说法正确的是( )
A. 小球受到内壁的支持力与h无关,随θ的增大而增大
B. 小球运动的向心加速度与θ无关,随h的增大而增大
C. 小球运动的线速度与θ无关,随h的增大而增大
D. 小球运动的角速度与h无关,随θ的增大而增大
【答案】C
【解析】漏斗内壁母线与竖直方向的夹角为θ.以任意一个小球为研究对象,分析受力情况:重力mg和漏斗内壁的支持力N,它们的合力提供向心力,漏斗内壁的支持力,即小球受到内壁的支持力与h无关,随θ的增大而减小,选项A错误;向心加速度,即小球运动的向心加速度与θ有关,与h无关,选项B错误;根据牛顿第二定律得: ,得到,即小球运动的线速度与θ无关,随h的增大而增大,选项C正确; 角速度 ,则小球运动的角速度与h有关,随θ的增大而减小,故D错误;故选C.
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