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如图所示,两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O点.设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动.已知L1跟竖直方向的夹角为60°,L2跟竖直方向的夹角为3
题目详情
如图所示,两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O点.设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动.已知L1跟竖直方向的夹角为60°,L2跟竖直方向的夹角为30°,下列说法正确的是( )
A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为
:1
B.小球m1和m2的角速度大小之比为
:1
C.小球m1和m2的向心力大小之比为3:1
D.小球m1和m2的线速度大小之比为3
:1
A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为
3 |
B.小球m1和m2的角速度大小之比为
3 |
C.小球m1和m2的向心力大小之比为3:1
D.小球m1和m2的线速度大小之比为3
3 |
▼优质解答
答案和解析
A、对任一小球研究.设细线与竖直方向的夹角为θ,竖直方向受力平衡,则:
Tcosθ=mg
解得:T=
所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比
=
=
,故A正确;
B、小球所受合力的大小为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:
mgtanθ=mLsinθω2,
得:ω=
.两小球Lcosθ相等,所以角速度相等,故B错误;
C、小球所受合力提供向心力,则向心力为:F=mgtanθ,
小球m1和m2的向心力大小之比为:
=
=3,故C正确;
D、根据v=ωr,角速度相等,得小球m1和m2的线速度大小之比为:
=
=
=3,故D错误.
故选:AC
Tcosθ=mg
解得:T=
mg |
cosθ |
所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比
T1 |
T2 |
cos30° |
cos60° |
3 |
B、小球所受合力的大小为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:
mgtanθ=mLsinθω2,
得:ω=
|
C、小球所受合力提供向心力,则向心力为:F=mgtanθ,
小球m1和m2的向心力大小之比为:
F1 |
F2 |
tan60° |
tan30° |
D、根据v=ωr,角速度相等,得小球m1和m2的线速度大小之比为:
v1 |
v2 |
r1 |
r2 |
tan60° |
tan30° |
故选:AC
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