Question

【题目】如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP＝2mQ.当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时(　　)

A. 两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用

B. P球受到的向心力大于Q球受到的向心力

C. rP一定等于r0/2

D. 当ω增大时，P球将向外运动

Answer 1

【答案】C

【解析】A．两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心力是三个力的合力，不是实际受到的力．故A错误；

B．两球的重力均与支持力平衡，由绳的拉力提供向心力，则P球受到的向心力等于Q球受到的向心力．故B错误；

C．根据向心力公式Fn＝mω2r，两球的角速度ω相同，向心力Fn大小相等，则半径之比RP:RQ＝mQ∶mP＝1∶2，则rP=rQ，故C正确；

D．根据向心力大小相等得到， ，由于角速度相同，此方程与角速度无关，所以当ω增大时，两球半径不变，P球不会向外运动．故D错误．

故选：C