题目内容
11.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小球A、B沿锥面在水平面内做匀速圆周运动.下列关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度的说法中,正确的是( )A. | 它们的周期相等 | B. | 它们的向心加速度相等 | ||
C. | 它们的角速度A比B小 | D. | 它们的线速度A比B小 |
分析 对两小球分别受力分析,求出合力,根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解,可得周期、向心加速度、线速度和角速度.从而进行比较.
解答 解:对A、B两球分别受力分析,如图
由图可知:F合=F合′=mgtanθ
根据向心力公式有:mgtanθ=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$R=ma=mω2R=$\frac{{v}^{2}}{R}$,
解得:T=$\sqrt{\frac{R}{gtanθ}}$,可知轨道半径越大,周期越大.则A的周期较大.
a=gtanθ,可知它们向心加速度相等.
ω=$\sqrt{\frac{gtanθ}{R}}$,A转动的半径大,角速度ωA<ωB.
v=$\sqrt{gRtanθ}$,A转动的半径大,线速度vA>vB.
故选:BC
点评 本题关键是对小球进行受力分析,确定小球做圆周运动的几心力来源,然后根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解.
练习册系列答案
相关题目
1.“嫦娥一号”探月卫星,2007年11月5日进入月球轨道后,经历3次轨道调整,进入工作轨道.若该卫星在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2,已知地球半径为R1,月球半径为R2,地球表面处的重力加速度为g,则( )
A. | 月球表面处的重力加速度g月为 $\frac{G_2}{G_1}g$ | |
B. | 月球的质量与地球的质量之比为$\frac{{{G_1}R_2^2}}{{{G_2}R_1^2}}$ | |
C. | 卫星在距月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期T月为2π$\sqrt{\frac{{{R_2}{G_1}}}{{g{G_2}}}}$ | |
D. | 月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为$\sqrt{\frac{{{G_1}{R_2}}}{{{G_2}{R_1}}}}$ |
6.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率vA=10m/s匀速运动,在绳与轨道成30°角时,物体B的速度大小vB为( )
A. | 5 m/s | B. | $\frac{5\sqrt{3}}{3}$ m/s | C. | 20 m/s | D. | $\frac{20\sqrt{3}}{3}$ m/ |
3.如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中( )
A. | 从A→B→C的过程中小球机械能守恒 | |
B. | 小球在B点时动能最大,球和弹簧系统机械能守恒 | |
C. | 从B→C小球的机械能一直减小,弹簧弹性势能不断增加,C点小球的加速度大小a=g | |
D. | 小球到达C点时动能为零,重力势能最小,弹簧的弹性势能最大 |
20.下列说法正确的是( )
A. | 感生电场是由变化的磁场产生的 | |
B. | 穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生 | |
C. | 线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流 | |
D. | 闭合回路中的感应电动势跟穿过这一回路的磁通量变化量成正比 |