问题
选择题
如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器,球p和q可以在光滑杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接,mp=2mq,当整个装置以ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时( )
A.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用
B.p球受到的向心力大于q球受到的向心力
C.rp一定等于rq 2
D.当ω增大时,p球将向外运动

答案
A、两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用,向心力是三个力的合力,不是实际受到的力.故A错误.
B、两球的重力均与支持力平衡,由绳的拉力提供向心力,则p球受到的向心力等于q球受到的向心力.故B错误.
C、根据向心力公式Fn=mω2r,两球的角速度ω相同,向心力Fn大小相等,则半径之比rp:rq=mq:mp=1:2,则rp=
rq.故C正确.1 2
D、根据向心力大小相等得到,mpωp2rp=mqωq2rq,由于角速度相同,此方程与角速度无关,又rp+rq=L不变,所以当ω增大时,两球半径不变,p球不会向外运动.故D错误.
故选C