问题 选择题

如图所示,在一个内壁光滑的锥形简的内壁上,有两个质量相等的小球A、B,小球紧贴内壁分别在不同的水平面内做匀速圆周运动.下列物理量中,A球的大于B球的有(  )

A.线速度

B.角速度

C.向心加速度

D.对内壁的压力

答案

对A、B两球进行受力分析,两球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
B2rB…④

由两球质量相等可得FNA=FNB,所以D项错误.

由②④可知,两球所受向心力相等,所以相信加速度相等,故C错误

因为rA>rB,所以vA>vB,故A项正确.

A2rA=mωB2rB,因为rA>rB,所以ωA<ωB,故B错误;

故选A

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