题目内容

一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A的运动半径较大,则

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A.A球的角速度必小于B球的角速度

B.A球的线速度必小于B球的线速度

C.A球运动的周期必大于B球运动的周期

D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力

答案:AC
解析:

两球均贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,它们均受到重力和筒壁对它的支持力的作用,这两个力的合力一定指向圆心,提供它们做匀速圆周运动所需的向心力.由图可知筒壁对它的支持力为,而重力和筒壁对它的支持力的合力为:

由牛顿第二定律得:

所以:

由于A球运动的半径大于B球运动的半径,由①式可知A球的角速度必小于B球的角速度;由②式可知A球的线速度必大于B球的线速度;由③式可知A球的运动周期必大于B球的运动周期;由④式知,筒壁对它们的支持力与半径无关,所以它们对筒壁的压力一定大小相等.综上所述,本题的正确答案是:AC


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