问题
多选题
如图所示,在一个光滑的空心圆锥内壁上,一个小球在水平面内做匀速圆周运动.如果小球的运动轨迹离圆锥顶点更近些,则( )
A.小球运动的线速度大小不会改变
B.小球运动的角速度大小不会改变
C.小球的向心加速度大小不会改变
D.小球对锥壁的压力大小不会改变
答案
对A、B两位置进行受力分析,均只受重力和漏斗给的支持力FN.如图所示
对A球由牛顿第二定律:
FNAsinα=mg…①
FNAcosα=m
=mωA2rA…②vA2 rA
对B球由牛顿第二定律:
FNBsinα=mg…③
FNBcosα=m
=mωB2rB…④vB2 rB
由同一球,质量相等,可得FNA=FNB,
由②④可知,球所受向心力相等,所以向心加速度相等,故CD正确;
因为rA>rB,所以vA>vB,故A项错误.
mωA2rA=mωB2rB,因为rA>rB,所以ωA<ωB,故B错误;
故选:CD