Question

【題目】如圖所示，一根細線下端栓一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上，小孔與線沒有接觸．小球在某一水平面上做勻速圓周運動（圓錐擺）．現使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都在桌面上保持靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（　　）

A. 細線的拉力變大

B. 小球P做勻速圓周運動所需的向心力變大

C. 小球P運動的角速度變大

D. Q受到桌面的支持力變大

Answer 1

【答案】ABC

【解析】受力分析如圖所示：

在豎直方向上合力為零，有：Tcosθ=mg，解得：，小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動，θ變大，拉力變大，故A正確；小球P做圓周運動的向心力Fn=mgtanθ，θ變大，向心力變大，故B正確；根據mgtanθ=mω2Lsinθ得，角速度，θ變大，角速度變大，故C正確；Q受到重力、繩子的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用，在豎直方向上：Mg+Tcosθ=FN，又Tcosθ=mg，可得：FN=Mg+mg，與小球的高度、繩子與豎直方向之間的夾角都無關，保持不變，故D錯誤。所以ABC正確，D錯誤。