Question

【題目】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，mp=2mQ，當整個裝置以勻速旋轉時，兩球離轉軸的距離保持不變，則此時

A. 兩球受到的向心力大小相等

B. P球受到的向心力大于Q球受到的向心力

C. 當ω增大時，P球將沿桿向外運動

D. 當ω增大時，Q球將沿桿向外運動

Answer 1

【答案】A

【解析】兩球均受到重力、支持力和繩子的拉力作用，向心力是三個力的合力；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A正確，B錯誤；根據向心力大小相等得到，mpωp2rp=mqωq2rq，由于角速度相同，此方程與角速度無關，所以當ω增大時，兩球半徑不變，p球不會向桿外運動，Q球也不會向沿桿向外運動。故C D錯誤；故選A。