物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力Ff(如图所示)。
其中G和Ff是一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动,则物体所受的摩擦力Ff大小等于其重力。而根据向心力公式FN=mω2r可知,当角速度ω变大时,FN也变大,故D正确。
答案: D
4.如图所示,在光滑杆上穿着两个小球m1、m2,且m1=2m2,用细线把两球连起来,当杆匀速转动时,两小球刚好能与杆保持无相对滑动,此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为( )
A.1∶1 B.1∶
C.2∶1 D.1∶2
解析: 两个小球绕共同的圆心做圆周运动,它们之间的拉力互为向心力,角速度相同。设两球所需的向心力大小为Fn,角速度为ω,则
对球m1∶Fn=m1ω2r1,
对球m2:Fn=m2ω2r2,
对上述两式得r1∶r2=1∶2。
答案: D
二、多项选择题
5.
一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球A和B