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

vA2
rA
=mωA2rA…②

对B球由牛顿第二定律:

FNBsinα=mg…③

FNBcosα=m

vB2
rB
=mωB2rB…④

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.

A2rA=mωB2rB,因为rA>rB,所以ωA<ωB,故B错误;

故选:CD

问答题
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