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如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,A的运动半径较大,则()A.A球的角速度必小于B球

题目详情
如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,A的运动半径较大,则(  )

A.A球的角速度必小于B球的角速度
B.A球的线速度必小于B球的线速度
C.A球运动的周期必大于B球运动的周期
D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
▼优质解答
答案和解析
以小球为研究对象,对小球受力分析,小球受力如图所示:
由牛顿第二定律得:mgtanθ=m
v2
r

解得:v=
grtanθ
,则ω=
v
r
=
gtanθ
r
,T=
ω
=2π
r
gtanθ

由图示可知,对于AB两个球来说,重力加速度g与角θ相同,
A、A的转动半径大,B的半径小,因此,A的角速度小于B的角速度,故A正确;
B、A的线速度大于B的线速度,故B错误;
C、A的周期大于B的周期,故C正确;
D、由受力分析图可知,球受到的支持力FN=
mg
sinθ
,由于两球的质量m与角度θ相同,则桶壁对AB两球的支持力相等,由牛顿第三定律可知,两球对桶壁的压力相等,故D错误;
故选:AC.