如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,...

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問題詳情:

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,懸線長L1=3m,L2=2m,則A、B兩小球(  )

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,...

A.週期之比T1:T2=2:3                            B.角速度之比ω1:ω2=3:2

C.線速度之比v1:v2=如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第2張如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第3張                 D.向心加速度之比a1:a2=8:3

【回答】

C

【詳解】

AB.小球做圓周運動所需要的向心力由重力mg和懸線拉力F的合力提供,設懸線與豎直方向的夾角為θ。 對任意一球受力分析,由牛頓第二定律有: 在豎直方向有

Fcosθ-mg=0…①

在水平方向有

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第4張 …②

由①②得

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第5張 

分析題意可知,連接兩小球的懸線的懸點距兩小球運動平面的距離為h=Lcosθ,相等,所以週期相等

T1:T2=1:1

角速度

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第6張

則角速度之比

ω1:ω2=1:1

故AB錯誤; C.根據合力提供向心力得

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第7張

解得

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第8張 

根據幾何關係可知

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第9張

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第10張

故線速度之比

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第11張

故C正確; D.向心加速度:a=vω,則向心加速度之比等於線速度之比為

如圖所示,質量相等的A、B兩個小球懸於同一懸點O,且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內做勻速圓周運動,... 第12張

故D錯誤。 故選C。

知識點:向心力

題型:選擇題

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