题目内容

9.如图甲所示,一根细线上端固定在S点,下端连一小铁球A,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力).下列说法中正确的是(  )
A.小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力和向心力作用
B.小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于$\sqrt{\frac{g}{I}}$(l为摆长)
C.另有一个圆锥摆,摆长更大一点,两者悬点相同,如上图乙所示,如果改变两小球的角速度,使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则B球的角速度大于A球的角速度
D.如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力相等

分析 向心力是效果力,受力分析时不能作为单独的力分析;由向心力表达式F=mω2r可分析小球角速度的变化;由受力分析和角度关系可判定细线的拉力.

解答 解:A、向心力是效果力,匀速圆周运动的向心力是由合力提供的,小球做匀速圆周运动时,受到重力、绳子的拉力其合力充当向心力,故A错误.
B、小球受力如图:由圆周运动规律可得:Fn=mω2r,又Fn=mgtanθ,解得:
ω=$\sqrt{\frac{gtanθ}{r}}$,r=lsinθ
可得:
ω=$\sqrt{\frac{g}{lcosθ}}$
可知小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于$\sqrt{\frac{g}{l}}$,故B正确.
C、由ω=$\sqrt{\frac{g}{lcosθ}}$=$\sqrt{\frac{g}{h}}$可知,由于高度相同,B球的角速度等于于A球的角速度,故C错误.
D、由B图可知T=$\frac{mg}{cosθ}$,由于θB>θA,如果两个小球的质量相等,则在图乙中两条细线受到的拉力应该是A细线受到的拉力大,故D错误.
故选:B

点评 本题要知道向心力是效果力,匀速圆周运动中由合外力提供向心力.注意向心力不是物体实际受到的力;圆周运动问题要注意用好受力分析来解决向心力.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网