Question

如图4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 （l为摆长）

       C．另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同，如图4－2－19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

Answer 1

解析：如下图所示，小铁球做匀速圆周运动时，只受到重力和绳子的拉力，而向心力

       是由重力和拉力的合力提供的，故A项错误．根据牛顿第二定律和向心力公式可得：mgtan θ＝mlω²sin θ，即ω＝．当小铁球做匀速圆周运动时，θ一定大于零，即cos θ一定小于1，因此，当小铁球做匀速圆周运动时角速度一定大于，故B项正确．设点S到点O的距离为h，则mgtan θ＝mhω²tan θ，即ω＝，若两圆锥摆的悬点相同，且两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动时，它们的角速度大小一定相等，即C项错误．如右上图所示，细线受到的拉力大小为F_T＝，当两个小球的质量相等时，由于θ_A＜θ_B，即cos θ_A＞cos θ_B，所示A球受到的拉力小于B球受到的拉力，进而可以判断两条细线受到的拉力大小不相等，故D项错误．

       答案：B