题目内容

7.两根细线上端系在天花板上同一点,下端分别悬挂质量不同的小球在同一水平面内做匀速圆周运动,相对位置关系如图所示,则两个小球具有的物理量一定相同的是(  )
A.向心加速度B.角速度C.细线拉力D.线速度

分析 两个小球均做匀速圆周运动,对它们受力分析,找出向心力来源,可先求出角速度,结合半径的大小得出向心加速度和线速度的表达式,从而进行比较.

解答 解:根据牛顿第二定律得,mgtanθ=mLsinθ•ω2,解得角速度$ω=\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$,由于两球在同一水平面上,则Lcosθ相等,可知两球的角速度相等,根据a=rω2知,半径不同,则向心加速度不同,故A错误,B正确.
C、根据平行四边形定则知,细线的拉力T=$\frac{mg}{cosθ}$,小球的质量不同,细线与竖直方向的夹角不同,则拉力不一定相同,故C错误.
D、根据v=rω知,角速度相同,半径不同,则线速度不同,故D错误.
故选:B.

点评 本题关键要对球受力分析,找向心力来源(沿半径方向上的所有力的合力),同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式.

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