题目内容

20.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定,有质量相同的小球a和b沿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(  )
A.a球的角速度必小于b球的角速度
B.a球的线速度必大于b球的线速度
C.a球的运动周期必小于b球的运动周期
D.a球对筒壁的压力必大于b球对筒壁的压力

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:A、对于任意一个小球都受到重力和支持力的作用,合力提供向心力,受力如图:将FN沿水平和竖直方向分解得:
FNcosθ=ma…①,
FNsinθ=mg…②.
由①:②可得:gcotθ=a,可知两球的向心加速度大小相等,a球对筒壁的压力必等于b球对筒壁的压力.
又 a=$\frac{{v}^{2}}{r}$=ω2r
所以半径大的a线速度大,角速度小,故AB正确,D错误.
C、根据公式:T=$\frac{2π}{ω}$,可知a角速度小,则周期大.故C错误.
故选:AB

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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