Question

【题目】如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面。圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是：（ ）

A. A球的线速度大于B球的线速度

B. A球的角速度等于B球的角速度

C. A球的运动周期小于B球的运动周期

D. A球对筒壁的压力等于B球对筒壁的压力

Answer 1

【答案】AD

【解析】

如图所示，小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动。由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力均为F=mg/tanθ，是相同的。由向心力的计算公式F=mv2/r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，所以A正确。根据F=mω2r可知，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，故B错误；

由周期公式T=2π/ω，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误。由受力图分析可知，球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，均为mg/sinθ，所以D正确。故选AD。