题目内容

两个质量不同的小球用长度不等的细线栓在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们运动的(  )
A、周期相同B、线速度相同C、向心力相同D、向心加速度相同
分析:两个小球均做匀速圆周运动,对它们受力分析,找出向心力来源,可先求出角速度,再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解.
解答:解:对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;
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将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力:F=mgtanθ ①;
由向心力公式得到,F=mω2r ②;
设绳子与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得:r=htanθ ③;
由①②③三式得,ω=
g
h
,与绳子的长度和转动半径无关,即角速度相等.
A、因为T=
ω
,角速度相等,则周期相同.故A正确.
B、根据v=rω知,两球做圆周运动的半径不同,则线速度不同.故B错误.
C、合力提供向心力,因为合力F=mgtanθ,细绳与竖直方向的夹角不同,则合力不同,向心力不同.故C错误.
D、根据a=rω2知,半径不同,则向心加速度不同.故D错误.
故选:A.
点评:解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源,同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式进行求解.
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