Question

如图是说明向心力和质量、半径之间关系的实验仪器．球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，m_P＝2m_Q．当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时

A．两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用

B．P、Q两球受到的向心力大小相等

C．两球离转轴的距离r_P一定等于

D．当ω增大时，P球将向外运动

Answer

BC

【解析】

试题分析：两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心力是三个力的合力，选项A错误；两球的重力均与支持力平衡，由绳的拉力提供向心力，则p球受到的向心力等于q球受到的向心力，故B正确；根据向心力大小相等得到，mpωp2Rp=mqωq2Rq，由于角速度相同，此方程与角速度无关，．故C正确；

根据向心力大小相等得到，mpωp2rp=mqωq2rq，由于角速度相同，此方程与角速度无关，所以当ω增大时，两球半径不变，p球不会向杆外运动，Q球也不会向沿杆向外运动．故D错误；故选BC．

考点：匀速圆周运动；向心力

【名师点睛】本题是连接体问题，分析向心力的来源是关键．对于两个及以上物体的圆周运动问题，还要抓住物体之间的向心力、转动半径以及角速度等的关系。