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物理
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质量为M的物体用细线通过光滑水平平板中央的光滑小孔与质量为m
1
、m
2
的物体相连,如图所示,M做匀速圆周运动的半径为r
1
,线速度为v
1
,角速度为ω
1
,若将m
1
和m
2
之间的细线剪断,M仍将做匀速圆周运动,其稳定后的运动的半径为r
2
,线速度为v
2
,角速度为ω
2
,以下各量关系正确的是( )
A. r
1
=r
2
,v
1
<v
2
B. r
2
>r
1
,ω
2
<ω
1
C. r
2
<r
1
,ω
2
=ω
1
D. r
2
>r
1
,v
1
=v
2
人气:252 ℃ 时间:2019-08-21 12:31:49
解答
小球在细线的拉力作用下,在光滑水平面上做匀速圆周运动.根据平衡条件可知砝码的重力等于M圆周运动所需要的向心力.
若将m
1
和m
2
之间的细线剪断,此时M所需要的向心力大于砝码的重力,从而做离心运动,导致半径变大.当再次出现砝码的重力与向心力相等时,小球又做匀速圆周运动.故有:r
2
>r
1
.
由于在M的半径增大的过程中,细线的拉力对M做负功,则M的速率减小,故有v
1
>v
2
.
由F=mrω
2
知:F减小,r增大,则ω减小,即有:ω
2
<ω
1
.
故选:B.
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