问题
多选题
如图所示,两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O点.设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动.已知L1跟竖直方向的夹角为60°,L2跟竖直方向的夹角为30°,下列说法正确的是( )
A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为
:13
B.小球m1和m2的角速度大小之比为
:13
C.小球m1和m2的向心力大小之比为3:1
D.小球m1和m2的线速度大小之比为33:1
答案
A、对任一小球研究.设细线与竖直方向的夹角为θ,竖直方向受力平衡,则:
Tcosθ=mg
解得:T=mg cosθ
所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比
=T1 T2
=cos30° cos60°
,故A正确;3
B、小球所受合力的大小为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:
mgtanθ=mLsinθω2,
得:ω=
.两小球Lcosθ相等,所以角速度相等,故B错误;g Lcosθ
C、小球所受合力提供向心力,则向心力为:F=mgtanθ,
小球m1和m2的向心力大小之比为:
=F1 F2
=3,故C正确;tan60° tan30°
D、根据v=ωr,角速度相等,得小球m1和m2的线速度大小之比为:
=v1 v2
=r1 r2
=3,故D错误.tan60° tan30°
故选:AC