问题
选择题
如图所示,轻杆长为3L, 在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上,杆和球在竖直面内做匀速圆周运动,且杆对球A、B的最大约束力相同,则( )
A. B球在最低点较A球在最低点更易脱离轨道
B. 若B球在最低点和杆作用力为3mg,则A球在最高点受杆的拉力
C. 若某一周A球在最高点和B球在最高点受杆的力大小相等,则A球受杆的支持力、B球受杆的拉力
D. 若每一周做匀速圆周运动的角速度都增大、则同一周B球在最高点受杆的力一定大于A球在最高点受杆的力
答案
AC
题目分析: 杆和球在竖直面内做匀速圆周运动,他们的角速度相同,B做圆周运动的半径是A的2倍,所以B的线速度是A的线速度
的2倍,
=2
,在最低点,由向心力公式
得
得杆对A球的作用力
在最低点,杆对B球的作用力之比
所以 在最低点,
>
,而杆对球A、B的最大约束力相同,故B球在最低点较A球在最低点更易脱离轨道,A正确;在最高点,在最低点,由向心力公式
,A球在最高点受杆的拉力
,B球在最高点受杆的拉力
,在最低点,杆对B球的作用力
="3mg" 得
,所以FA=0,则A球在最高点不受杆的拉力,所以B错;若某一周A球在最高点和B球在最高点受杆的力大小相等,只能FA=-FB所以A球受杆的支持力、B球受杆的拉力,故C正确;当
时,FB=0,而FA=
>FB=0,所以D错。