题目内容
做圆周运动的两个物体M和N,它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示,其中图线N为双曲线的一个分支,则由图象可知( )A.物体M和N的线速度均保持不变
B.在两图线的交点,M和N的动能相同
C.在两图线的交点,M和N的向心加速度大小相同
D.随着半径增大,M的线速度增大,N的角速度减小
【答案】分析:根据F=m知,线速度不变,向心力与r成反比;根据F=mRω2知,角速度不变,向心力与r成正比.
解答:解:A、M为过原点的倾斜直线,知M的向心力与半径成正比,根据F=mRω2知,M的角速度不变;N为双曲线的一个分支,知N的向心力与半径成反比,根据F=m知,N线速度不变,故A错误;
B、交点处,MN的半径和向心力都相等,根据F=m知mv2相等,所以在两图线的交点,M和N的动能相同,故B正确;
C、交点处,MN的半径和向心力都相等,根据F=ma,由于不知道质量关系,所以M和N的向心加速度大小不一定相等,故C错误;
D、根据v=ωR及M的角速度不变,可知随着半径增大,M的线速度增大,根据v=ωR及N线速度不变,可知随着半径增大,N的角速度减小,故D正确.
故选BD
点评:解决本题的关键知道线速度一定,向心力与半径成反比,角速度一定,向心力与半径成正比.
解答:解:A、M为过原点的倾斜直线,知M的向心力与半径成正比,根据F=mRω2知,M的角速度不变;N为双曲线的一个分支,知N的向心力与半径成反比,根据F=m知,N线速度不变,故A错误;
B、交点处,MN的半径和向心力都相等,根据F=m知mv2相等,所以在两图线的交点,M和N的动能相同,故B正确;
C、交点处,MN的半径和向心力都相等,根据F=ma,由于不知道质量关系,所以M和N的向心加速度大小不一定相等,故C错误;
D、根据v=ωR及M的角速度不变,可知随着半径增大,M的线速度增大,根据v=ωR及N线速度不变,可知随着半径增大,N的角速度减小,故D正确.
故选BD
点评:解决本题的关键知道线速度一定,向心力与半径成反比,角速度一定,向心力与半径成正比.
练习册系列答案
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A、物体M的线速度大小不变 | B、物体M的角速度不变 | C、物体N的角速度不变 | D、物体N的线速度大小不变 |
做圆周运动的两个物体M和N,它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示,其中与N对应的图线是过坐标原点的直线,与M对应的图线为双曲线的一个分支,则以下推断正确的是( )
A、若两者R相同,则角速度ωM一定等于ωN | B、若两者F大小相等,动能EkM一定等于EKN | C、若质量mM大于mN,且向心力均等于F′,则线速度vM一定小于vN | D、在两图线的交点,动能EkM一定等于EkN |