问题 选择题

如图所示,圆锥摆甲乙的摆长之比为2:1,两摆球的质量相同,今使两圆锥摆做顶角分别为30°、60°的圆锥摆运动,则(  )

A.两摆球的向心加速度之比为1:3

B.两圆锥摆的运动周期之比为2:1

C.摆球的线速度之比为1:1

D.摆球的角速度之比为1:2

答案

解;小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图

设细线与竖直方向的夹角为θ,r=Lsinθ,F=mgtanθ,L1=2L2

根据牛顿第二定律得:a=

F
m
=gtanθ,所以两摆球的向心加速度之比为
tan30°
tan60°
=
1
3
,故A正确;

根据向心力公式F=m

v2
r
得:摆球的线速度之比为
tan30°Lsin30°
tan60°Lsin60°
=
2
3
9
,故C错误;

根据向心加速度公式a=

2r
T2
得:T=
2r
a 
,所以两圆锥摆的运动周期之比为
2
3
3
,故B错误;

根据角速度与周期的关系ω=

T
得:摆球的角速度之比为
1
2
3
3
,,故D错误.

故选A.

单项选择题
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