题目内容

17.内壁光滑圆锥筒固定不动,其轴线竖直,如图,两质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动,则(  )
A.A球的线速度必定大于B球的线速度
B.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力
C.A球的角速度必定小于B球的角速度
D.A球的运动周期必定大于B球的运动周期

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分析.

解答 解:A、两球均在水平面做匀速圆周运动,由重力和筒壁的支持力的合力充当向心力,对任意一球研究,由牛顿第二定律得:
  mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
可得线速度 v=$\sqrt{rgtanθ}$,θ相等,A的半径大,则A的线速度大,故A正确.
B、筒壁对球的支持力 N=$\frac{mg}{cosθ}$,m、θ相等,则N相等,由牛顿第三定律知,球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力.故B错误.
C、由mgtanθ=mω2r,得ω=$\sqrt{\frac{gtanθ}{r}}$,则知A的半径大,则A的角速度小.故C正确.
D、周期T=$\frac{2π}{ω}$,则知A的角速度小,则A的周期大.故D正确.
故选:ACD.

点评 解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.知道线速度、角速度、周期之间的关系.

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