Question

【題目】如圖所示，質量為m1的球1與質量為m2的球2放置在“衛J2130向心力演示儀”上。該演示儀可以巧妙地將向心力轉化為豎直方向的效果進行顯示，左邊立柱可顯示球1所受的向心力F1的大小，右邊立柱可顯示球2所受的向心力F2的大小。皮帶與輪A、輪B有多種組合方式，圖示為其中的一種組合，此時連接皮帶的兩輪半徑RA＝RB．圖中兩球距離立柱轉軸中心的距離rA＝rB，下列說法正確的是（ ）

A. 若m1＞m2，撬動手柄，則立柱上應顯示F1＜F2

B. 若m1＝m2，僅將球1改放在N位置，撬動手柄，則立柱上應顯示F1＞F2

C. 若m1＝m2僅調整皮帶位置使RA＞RB，則立柱上應顯示F1＞F2

D. 若m1＝m2，既調整皮帶位置使RA＞RB，又將球1改放在N位置，則立柱上應顯示F1＞F2

Answer 1

【答案】B

【解析】

轉動過程中兩輪盤邊緣靠同一根皮帶傳動，皮帶不打滑，則邊緣的點線速度相等，由于皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，因而ωA＝ωB。根據Fn=mω2R可知，若m1＞m2且rA＝rB，撬動手柄，則F1＞F2，故A錯誤；僅將球1改放在N位置，則rA＞rB，根據Fn=mω2R可知，若mA＝mB，則F1＞F2，故B正確；僅調整皮帶位置使RA＞RB，兩輪邊緣線速度相等，根據v＝ωr可知ωA＜ωB，根據Fn=mω2R可知，若mA＝mB，則F1＜F2，故C錯誤；調整皮帶位置使RA＞RB，兩輪邊緣線速度相等，根據v＝ωr可知ωA＜ωB，根據Fn=mω2R可知，將球1改放在N位置，則rA＞rB，則F1與F2不確定，故D錯誤；故選B。