题目内容
【题目】如图所示,一根轻杆,在其B点系上一根细线,细线长为R,在细线下端连上一质量为 m小球。以轻杆的A点为顶点,使轻杆旋转起来,其B点在水平面内做匀速圆周运动,轻杆的轨迹为一个母线长为L的圆锥,轻杆与中心轴AO间的夹角为α。同时小球在细线的约束下开始做圆周运动,轻杆旋转的角速度为ω,小球稳定后,细线与轻杆间的夹角β = 2α。重力加速度用g表示,则( )
A. 细线对小球的拉カ为mg /sina
B. 小球做圆周运动的周期为π/ω
C. 小球做圆周运动的线速度与角速度的乘积为gtan2a
D. 小球做圆周运动的线速度与角速度的比值为(L+R)sina
【答案】D
【解析】细线的拉力满足,得,选项A错误;小球达到稳定状态后做匀速圆周运动,其周期与轻杆旋转的周期相同,周期,选项B错误;小球做圆周运动,根据题意有得,小球的线速度与角速度的乘积是,选项C错误;小球做圆周运动的线速度与角速度的比值即是半径,根据题意得,选项D正确。
综上所述本题答案是:D
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