Question

【题目】如图所示，质量为m1的球1与质量为m2的球2放置在“卫J2130向心力演示仪”上。该演示仪可以巧妙地将向心力转化为竖直方向的效果进行显示，左边立柱可显示球1所受的向心力F1的大小，右边立柱可显示球2所受的向心力F2的大小。皮带与轮A、轮B有多种组合方式，图示为其中的一种组合，此时连接皮带的两轮半径RA＝RB．图中两球距离立柱转轴中心的距离rA＝rB，下列说法正确的是（ ）

A. 若m1＞m2，撬动手柄，则立柱上应显示F1＜F2

B. 若m1＝m2，仅将球1改放在N位置，撬动手柄，则立柱上应显示F1＞F2

C. 若m1＝m2仅调整皮带位置使RA＞RB，则立柱上应显示F1＞F2

D. 若m1＝m2，既调整皮带位置使RA＞RB，又将球1改放在N位置，则立柱上应显示F1＞F2

Answer 1

【答案】B

【解析】

转动过程中两轮盘边缘靠同一根皮带传动，皮带不打滑，则边缘的点线速度相等，由于皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，因而ωA＝ωB。根据Fn=mω2R可知，若m1＞m2且rA＝rB，撬动手柄，则F1＞F2，故A错误；仅将球1改放在N位置，则rA＞rB，根据Fn=mω2R可知，若mA＝mB，则F1＞F2，故B正确；仅调整皮带位置使RA＞RB，两轮边缘线速度相等，根据v＝ωr可知ωA＜ωB，根据Fn=mω2R可知，若mA＝mB，则F1＜F2，故C错误；调整皮带位置使RA＞RB，两轮边缘线速度相等，根据v＝ωr可知ωA＜ωB，根据Fn=mω2R可知，将球1改放在N位置，则rA＞rB，则F1与F2不确定，故D错误；故选B。