题目内容
一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面,圆锥筒固定,有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,A的运动半径较大,则( )
A、球A的线速度等于球B的线速度 | B、球A的角速度等于球B的角速度 | C、球A的运动周期小于球B的运动周期 | D、球A与球B对筒壁的压力相等 |
分析:小球做匀速圆周运动,合外力提供向心力,对物体正确进行受力分析,然后根据向心力公式列方程即可分析.
解答:解:对于任意一个小球,受力如图:将FN沿水平和竖直方向分解得:
FNcosθ=ma ①,FNsinθ=mg ②.
由于A、B两球的质量相等,两球受到的支持力相等,则小球对筒壁压力大小相等,故D正确;
由①②可得:gcotθ=a,可知两球的向心加速度大小相等.
又 a=
=ω2r=
r
所以半径大的线速度大,角速度小,周期大,与质量无关,故ABC错误.
故选:D.
FNcosθ=ma ①,FNsinθ=mg ②.
由于A、B两球的质量相等,两球受到的支持力相等,则小球对筒壁压力大小相等,故D正确;
由①②可得:gcotθ=a,可知两球的向心加速度大小相等.
又 a=
v2 |
r |
4π2 |
T2 |
所以半径大的线速度大,角速度小,周期大,与质量无关,故ABC错误.
故选:D.
点评:解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析,根据向心力公式列方程进行讨论,注意各种向心加速度不同表达式形式的应用
练习册系列答案
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一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定,有质量不相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内作匀速圆周运动,如图所示,A的运动半径较大,则( )
A、A球的线速度必小于B球的线速度 | B、A球的角速度必小于B球的角速度 | C、A球需要的向心力等于B球需要的向心力 | D、A球对筒壁的压力可能等于B球对筒壁的压力 |