Question

如圖所示，是用以說明向心力和質量、半徑之間關系的儀器．球P和Q可以在光滑桿上無摩擦地滑動，兩球之間用一條輕繩連接，m_P=2m_Q，當整個裝置以角速度ω勻速旋轉時，兩球離轉軸的距離保持不變，此時    (    )

A．兩球的線速度一定相等

B．P球受到向心力大于Q球受到的向心力

C．當ω增大時，P球將向外運動

D．RP一定等于RQ／2

Answer 1

D

試題分析：兩球的重力均與支持力平衡，由繩的拉力提供向心力，則p球受到的向心力等于q球受到的向心力．故B錯誤．根據向心力大小相等得到，，由于角速度相同，此方程與角速度無關，又不變，所以當ω增大時，兩球半徑不變，p球不會向外運動．故C錯誤．根據向心力公式，兩球的角速度ω相同，向心力F_n大小相等，則半徑之比，則，D正確，兩小球的角速度相等，圓周運動的半徑不同，所以根據公式可知，兩球的線速度不同，A錯誤，
故選D
點評：分析向心力的來源是關鍵．對于兩個及以上物體的圓周運動問題，還要抓住物體之間的關系．