速度a=,但由于物体受摩擦力作用,水平方向有切向加速度,故合加速度a合>,选项A错误;根据牛顿第二定律,物体在最低点时的向心力F=,选项B错误;根据牛顿第二定律,FN-mg=,则金属球壳对小球的支持力FN=m,由牛顿第三定律知,小球对金属球壳的压力大小为FN′=FN=m,选项C错误;物体在最低点时受到的摩擦力Ff=μFN=μm,选项D正确.
9.
[解析] 对小球受力分析如图所示,根据力的合成法则,由向心力公式F=mω2R得mgtan θ=mω2(r+Lsin θ),解得ω= .
10.C [解析] 小车突然停止,B球也随之停止运动,故TB=mg;A球开始从最低点向右摆动,由牛顿第二定律得TA-mg=,则TA=m=3mg,所以TB∶TA=1∶3,选项C正确.
11.C [解析] 把悬线沿水平方向拉直后由静止释放小球,当悬线碰到钉子的瞬间,由于重力和悬线的拉力都与速度方向垂直,所以小球的线速度大小不变,根据向心加速度公式a=,因线速度大小不变,半径变小,故向心加速度变大,A正确,C错误;根据v=rω知,角速度增大,B正确;根据牛顿第二定律得T-mg=m,则T=mg+m,因半径变小,故悬线的拉力变大,D正确.
12.2.89 rad/s≤ω≤6.45 rad/s
[解析] 当ω最小时,A受的最大静摩擦力f的方向与其所受细绳的拉力F的方向相反,则有
F-f=Mrω
其中F=mg
解得ω1=≈2.89 rad/s
当ω最大时,A受的最大静摩擦力f的方向与其所受细绳的拉力F的方向相同,则有
F+f=Mrω
其中F=mg
解得ω2=≈6.45 rad/s
故ω的取值范围为2.89 rad/s≤ω≤6.45 rad/s.