问题 多选题

如图所示,两根长度不同的细线分别系有两个小球,细线的上端都系于O点.设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动.已知细线长之比为L1:L2=

3
:1,L1跟竖直方向成60°角.下列说法正确的有(  )

A.两个小球做匀速圆周运动的周期必然相等

B.两小球的质量m1:m2=

3
:1

C.L2跟竖直方向成30°角

D.L2跟竖直方向成45°角

答案

A、对任一小球研究.设细线与竖直方向的夹角为θ,则小球所受合力的大小为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:

  mgtanθ=mLsinθω2

得ω=

g
Lcosθ
.两小球Lcosθ相等,所以角速度相等,根据T=
ω
得知周期相等.故A正确.

B、根据mgtanθ=mLsinθω2,知小球做匀速圆周运动与质量无关,无法求出两小球的质量比.故B错误.

C、D两球在同一水平面内做匀速圆周运动,则L1cos60°=L2cosθ,解得θ=30°.故C正确、D错误.

故选AC.

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