Question

【题目】如图所示，处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R，质量均为m的带孔小球A、B穿于环上，两根长为R的细绳一端分别系于A、B球上，另一端分别系于圆环的最高点和最低点，现让圆环绕竖直直径转动，当角速度缓慢增大到某一值时，连接B球的绳子恰好拉直，转动过程中绳不会断，则下列说法正确的是(　　)

A. 连接B球的绳子恰好拉直时，转动的角速度为

B. 连接B球的绳子恰好拉直时，金属圆环对A球的作用力为零

C. 继续增大转动的角速度，金属环对B球的作用力可能为零

D. 继续增大转动的角速度，A球可能会沿金属环向上移动

Answer 1

【答案】AB

【解析】

球A、B均做匀速圆周运动，合力提供向心力，考虑细线拉力为零的临界情况，根据牛顿第二定律列式分析即可.

A、当连接B球的绳刚好拉直时，mgtan60°＝mω2Rsin60°，求得，A项正确；

B、连接B球的绳子恰好拉直时，A球与B球转速相同，A球所受合力也为mgtan60°，又小球A所受重力为mg，可判断出A球所受绳的拉力为2mg，A球不受金属圆环的作用力，B项正确；

C、继续增大转动的角速度，连接B球的绳上会有拉力，要维持B球竖直方向所受外力的合力为零，环对B球必定有弹力，C项错误；

D、当转动的角速度增大，环对B球的弹力不为零，根据竖直方向上A球和B球所受外力的合力都为零，可知绳对A球的拉力增大，绳应张得更紧，因此A球不可能沿环向上移动，D项错误.

故选AB.