4.如图所示的圆锥摆运动,以下说法正确的是( )
A.在绳长固定时,当转动角速度增为原来的2倍时,绳子的张力增大为原来的4倍
B.在绳长固定时,当线速度增为原来的2倍时,绳子的张力增大为原来的4倍
C.当角速度一定时,绳子越短越易断
D.当线速度一定时,绳子越长越易断
答案 A
解析 若绳长为L,张力为F,则Fsinθ=mω2Lsinθ,绳长固定时,F∝ω2,A项对;当角速度一定时,F∝L,绳子越长越易断,C项错误;由Fsinθ=m,得F=m,线速度增为原来的2倍,θ角相应也变化,绳子张力一定不是原来的4倍,B项错误;由mgtanθ=m和Fsinθ=m知,F=,且线速度一定时,绳子越长,θ角越小,力F越小,绳子越不易断,D项错误.
5.(多选)如图所示,A、B两球穿过光滑水平杆,两球间用一细绳连接,当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时,两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比mA∶mB=2∶1,那么关于A、B两球的下列说法中正确的是( )
A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1
B.A、B两球角速度之比为1∶1
C.A、B两球运动半径之比为1∶2
D.A、B两球向心加速度之比为1∶2
答案 BCD
解析 两球的向心力都由细绳拉力提供,大小相等,两球都随杆一起转动,角速度相等,A项错误,B项对.设两球的运动半径分别为rA、rB,转动角速度为ω,则mArAω2=mBrBω2,所以运动半径之比为rA∶rB=1∶2,C项正确.由牛顿第二定律F=ma,可知aA∶aB=1∶2,D项正确.
6.如图所示,将完全相同的两小球A、B,用长为L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比FB∶FA为(g取10 m/s2)( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4