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
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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合=mgtanθ,L1=2L2
根据牛顿第二定律得:a=
=gtanθ,所以两摆球的向心加速度之比为F合 m
=tan30° tan60°
,故A正确;1 3
根据向心力公式F合=m
得:摆球的线速度之比为v2 r
=tan30°Lsin30° tan60°Lsin60°
,故C错误;2 3 9
根据向心加速度公式a=
得:T=4π2r T2
,所以两圆锥摆的运动周期之比为4π2r a
,故B错误;2 3 3
根据角速度与周期的关系ω=
得:摆球的角速度之比为2π T
,,故D错误.1 2 3 3
故选A.