问题 多选题

如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b系于一L型木架ABC上的A点和C点,当AB杆绕轴BC以角速度ω,匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向.当小球运动到图示位置时,绳b被剪断,同时杆也停止转动.则(  )

A.在绳被剪断前,小球做圆周运动的向心力等于绳b上的拉力

B.在绳被剪断瞬间,绳a中张力突然增大

C.在绳被剪断后,小球一定向左偏离,并来回摆动

D.在绳被剪断后,小球一定在垂直于平面ABC的竖直平面内做完整的圆周运动

答案

A、小球原来在水平面内做匀速圆周运动,竖直方向上没有加速度,a绳中张力等于小球的重力,由绳b的拉力提供向心力,故A正确.

B、绳b被剪断后,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动.绳b被剪断时间,a绳中的张力与重力的合力提供小球的向心力,而向心力竖直向上,所以绳b的张力将大于重力,即张力突然增大.故B正确.

C、D、若角速度ω较小,小球原来的速度较小,小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内来回摆动.若角速度ω较大,小球原来的速度较大,小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动.故C、D错误.

故选:AB

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