如图所示,两个质量相同的小球a、b用长度不同的细绳悬挂在天花板的O点,分别给每个小球一个合适的初速度,使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动,下列关于两球的说法中

如图所示,两个质量相同的小球a、b用长度不同的细绳悬挂在天花板的O点,分别给每个小球一个合适的初速度,使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动,下列关于两球的说法中

题型:不详难度:来源:
如图所示,两个质量相同的小球a、b用长度不同的细绳悬挂在天花板的O点,分别给每个小球一个合适的初速度,使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动,下列关于两球的说法中正确的是(  )
A.两球的线速度相等B.两球的周期相等
C.两球的加速度相等D.两条细线的拉力相等
魔方格
答案
对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;

魔方格

将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,
细线的拉力T=
mg
cosθ
,因为b球与竖直方向的夹角大于a求与竖直方向的夹角,所以b绳的拉力大,故D错误;
合力:F=mgtanθ   ①;
由向心力公式得到,F=mω2r    ②;
设绳子与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得:r=htanθ      ③;
由①②③三式得,ω=


g
h
.知角速度相等.
由T=
ω
知,角速度相同,则周期相同.故B正确.
由v=wr,a球的半径小于b球的半径,则a球的线速度小于b球的线速度.故A错误.
由a=ω2r,a球的半径小于b球的半径,则a球的加速度小于b球的加速度.故C错误.
故选B.
举一反三
小狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速圆周运动,O为圆心.设小狗对雪橇的牵引力沿水平方向,下面各图中能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
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太阳质量为M,地球质量为m,地球绕太阳公转的周期为T,万有引力恒量值为G,地球公转半径为R,地球表面重力加速度为g.则以下计算式中正确的是(  )
A.地球公转所需的向心力为F=mg
B.地球公转半径R=
3
GMT2
4π2

C.地球公转的角速度ω=


GM
R3
D.地球公转的向心加速度a=
GM
R2
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有一种大型游戏器械,它是一个圆筒型容器,筒壁竖直,游客进入容皿后靠筒壁站立.当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为(  )
A.游客处于超重状态
B.游客处于失重状态
C.游客受到的摩擦力等于重力
D.筒壁对游客的支持力提供向心力
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火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动.当火车以规定速度通过时,内外轨道均不受挤压.现要降低火车转弯时的规定速度,须对铁路进行改造,从理论上讲以下措施可行的是(  )
A.减小内外轨的高度差B.增加内外轨的高度差
C.减小弯道半径D.增大弯道半径
魔方格
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如图所示,水平转盘上放一小木块.角速度为1rad/s时,木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动,当角速度增加到2rad/s时,为使小木块刚好与转盘保持相对静止,那么木块应放在离轴多远的地方.魔方格
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