Question

6．如圖所示，質量均為m的小球用長度均為L的細線連接，系在天花板上做圓周運動．甲圖中的小球運動軌跡在水平面內，細線與豎直方向的夾角始終為60°；乙圖中的小球運動軌跡在豎直平面內，細線與豎直方向的最大夾角為60°．下列說法正確的是（　　）

• A． 甲、乙兩個小球均做勻速圓周運動
• B． 甲圖中細線的張力大小為2mg
• C． 乙圖中細線在豎直位置時的張力大小為2mg
• D． 乙圖中細線在豎直位置時張力最小

Answer 1

分析 通過受力分析可知，甲圖中小球做水平面內的勻速圓周運動，乙圖中小球做豎直面內擺動，根據牛頓第二定律即可判斷

解答 解：A、甲圖中小球在平面內做勻速圓周運動，乙圖中小球做單擺運動，故A錯誤；
B、對甲圖中小球受力分析在豎直方向上合力為零，故Fcos60°-mg=0解得F=2mg，故B正確；
C、在乙圖中，在到達最低點的過程中根據動能定理可得mgL（1-cos60°）=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，在最低點有F-mg=$\frac{m{v}^{2}}{L}$聯立解得F=2mg，故C正確；
D、在乙圖中，根據F-mg=$\frac{m{v}^{2}}{L}$可知，在最低點處細線的張力最大，故D錯誤；
故選：BC

點評 本題主要考查了水平面內的圓周運動和豎直面內擺動，關鍵是找到誰提供向心力即可判斷