题目内容
如图所示,一内壁光滑的圆锥面,轴线OO′是竖直的,顶点O在下方,锥角为2α,若有两个相同的小珠A、B(均视为质点)在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动,则有( )
分析:对小球受力分析,受重力和支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.
解答:解:对小球受力分析,受重力和支持力,如图:
由几何知识知:F=mgtanα,两小球质量相同,则合力F相同.
A、根据牛顿第二定律,有F=mgtanα=m
得:v=
A的半径较大,则v较大,即动能较大,故A错误;
B、根据F=m
r,A的半径r较大,则周期T较大,故B错误;
C、由图中几何关系:N=
,α相同,故N相同,故C正确;
D、球的动能为
mv2=
mgrtanα,势能:mg
,则动能与势能之比为
tan2α,α为定值,故动能与势能之比为定值,与距离顶点的高度无关,D正确;
故选:CD.
由几何知识知:F=mgtanα,两小球质量相同,则合力F相同.
A、根据牛顿第二定律,有F=mgtanα=m
v2 |
r |
grtanα |
B、根据F=m
4π2 |
T2 |
C、由图中几何关系:N=
mg |
cosα |
D、球的动能为
1 |
2 |
1 |
2 |
r |
tanα |
1 |
2 |
故选:CD.
点评:本题关键是对小球受力分析,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析.
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