如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆

如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是(  )
A. Q受到桌面的支持力变大
B. Q受到桌面的静摩擦力变大
C. 小球P运动的角速度变大
D. 小球P运动的周期变大
金敬玲 1年前 已收到2个回答 举报

oag8301 幼苗

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解题思路:金属块Q保持在桌面上静止,根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化.以P为研究对象,根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化,判断Q受到桌面的静摩擦力的变化.由向心力知识得出小球P运动的角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系,再判断其变化.

A、金属块Q保持在桌面上静止,对于金属块和小球研究,竖直方向没有加速度,根据平衡条件得知,Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力,保持不变.故A错误.
B、C、D设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有T=[mg/cosθ],
mgtanθ=mω2Lsinθ,得角速度ω=

g
Lcosθ,周期T=

ω=2π

Lcosθ
g使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,则得到细线拉力T增大,角速度增大,周期T减小.对Q,由平衡条件得知,f=Tsinθ=mgtanθ,知Q受到桌面的静摩擦力变大.故B、C正确,D错误.
故选:BC.

点评:
本题考点: 向心力;摩擦力的判断与计算;线速度、角速度和周期、转速.

考点点评: 本题中一个物体静止,一个物体做匀速圆周运动,分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究,分析受力情况是关键.

1年前

1

334sj 幼苗

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B

1年前

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