题目内容

6.如图,物体m用不可伸长的细线通过光滑的水平板间的小孔与砝码M相连,且正在做匀速圆周运动,若减少M的质量,则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的大小变化情况是(  )
A.r增大,ω增大B.r减小,ω不变C.r不变,v减小D.r增大,v减小

分析 小物体在砝码的重力作用下,在光滑水平面上做匀速圆周运动.显然砝码的重力提供向心力,当砝码的重量变化,此时向心力与砝码的重力不等,从而做离心运动,导致半径变化.向心力再次与砝码的重力相等时,又做匀速圆周运动.因此由半径的变化可得出角速度、线速度的变化

解答 解:小物体做圆周运动靠拉力提供向心力,开始拉力等于Mg,当M减小,拉力小于向心力,小物体做离心运动,半径r增大,当再次出现砝码的重力与向心力相等时,小物体又做匀速圆周运动.
根据向心力公式Fn=mω2r,角速度ω减小;
物体m背离圆心运动,合力做负功,根据动能定理,动能减小,故线速度v变小,故D正确,A、B、C错误.
故选:D.

点评 本题体现出圆周运动与离心运动区别,同时掌握影响向心力大小的因素.

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