问题 多选题

如图所示:一轴竖直的锥形漏斗,内壁光滑,内壁上有两个质量相同的小球A、B各自在不同的水平面内做匀速圆周运动,则下列关系正确的有(  )

A.线速度vA>vB

B.角速度wA<wB

C.向心加速度aA>aB

D.小球对漏斗的压力NA>NB

答案

A、设漏斗内壁母线与水平方向的夹角为θ.以任意一个小球为研究对象,分析受力情况:重力mg和漏斗内壁的支持力N,它们的合力提供向心力,如图,

则根据牛顿第二定律得

mgtanθ=m

v2
r
,得到v=
grtanθ
,θ一定,则v与
r
成正比,A球的圆周运动半径大于B球的圆周运动,所以vA>vB,故A正确;.

B、角速度ω=

v
r
=
g
r
tanθ
,则角速度ω与
r
成反比,A球的圆周运动半径大于B球的圆周运动,所以角速度ωA<ωB,故B正确;

C、向心加速度a=

v2
r
=gtanθ,与半径r和质量m无关,故aA=aB,故C错误;

D、漏斗内壁的支持力N=

mg
cosθ
,m,θ相同,则NA=NB,故D错误;

故选AB.

判断题
单项选择题