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如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球作圆周运动时的速度(VA、VB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对锥壁的压力(NA、NB)的说法正确的是( )

A.VA>VB
B.ωA>ωB
C.aA>aB
D.NA>NB
【答案】分析:对物体受力分析,找出物体的向心力的来源和大小,再根据匀速圆周运动的向心力的公式分析可以得出结论.
解答:解:对小球受力分析如图所示,
由于两个小球的质量相同,并且都是在水平面内做匀速圆周运动,
所以两个小球的受力相同,它们的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同,
所以有 NA=NB,aA=aB,故C、D错误,
由于它们的受力相同,向心力的大小也相同,
由向心力的公式 Fn=m可知,半径大的,线速度大,所以VA>VB,故A正确,
由向心力的公式 Fn═mrω2 可知,半径大的,角速度小,所以ωA<ωB,故B错误.
故选A.
点评:对物体受力分析得出AB两个球的受力情况都相同是解决本题的关键的地方,知道AB的向心力相同之后,根据向心力的公式就很容易分析了.
练习册系列答案
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(2009?虹口区二模)如图所示,竖直固定的光滑绝缘的直圆筒底部放置一场源A,其电荷量Q=+4×10-3 C,场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为U=k
Q
r
,其中k为静电力恒量,r为空间某点到A的距离.有一个质量为m=0.1kg的带正电小球B,B球与A球间的距离为a=0.4m,此时小球B处于平衡状态,且小球B在场源A形成的电场中具有的电势能表达式为ε=k
Qq
r
,其中r为q与Q之间的距离.有一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8m处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动,它们向上运动到达的最高点P.(取g=10m/s2,k=9×109 N?m2/C2),求:
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(2)小球B的带电量q为多少?
(3)P点与小球A之间的距离为多大?
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3gh
,求:
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(1)小球C与小球B碰撞后的速度为多少?

(2)小球B的带电量q为多少?

(3)P点与小球A之间的距离为多大?

(4)当小球B和C一起向下运动与场源A距离多远时,其速度最大?速度的最大值为多少?

 

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