Question

1．如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上有两个质量相等的小球A和B，它们分别紧贴漏斗的内壁在不同的水平面上做匀速圆周运动，以下叙述正确的是（　　）

• A． 漏斗内壁对小球A的支持力等于对小球B的支持力
• B． 小球A的合力大于小球B的合力
• C． 小球A的线速度大于小球B的线速度
• D． 小球A的角速度小于小球B的角速度

Answer 1

分析 两球在不同的水平面上做半径不同的匀速圆周运动，因为所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，由牛顿第二定律可以解得其线速度间、角速度间的关系．

解答 解：对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力F_N，如图所示：

设内壁与水平面的夹角为θ，根据牛顿第二定律有：
mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
A、支持力F_N=$\frac{mg}{cosθ}$，知漏斗内壁对小球A的支持力等于对小球B的支持力，故A正确；
B、合力F=mgtanθ，故合力相等；故B错误；
C、线速度v=$\sqrt{grtanθ}$，半径大的线速度大，所以A的线速度大于B的线速度；故C正确；
D、角速度ω=$\frac{v}{r}=\sqrt{\frac{gtanθ}{r}}$，知半径大的角速度小，所以A的角速度小于B的角速度；故D正确；
故选：ACD

点评 对物体进行受力分析，找出其中的相同的量，再利用圆周运动中各物理量的关系式分析比较，能较好的考查学生这部分的基础知识的掌握情况．