Question

高中物理一道选择题，高手进......

质量为m的物体用细线通过光滑水平板中央的光滑小孔与质量为m1,m2的物体相连，m做匀速圆周运动的半径为r1,线速度为v1,角速度为w1，若将m1和m2之间的细线剪断，m仍做匀速圆周运动，其稳定后的运动半径为r2,线速度为v2,角速度为w2,则以下各量关系正确的是（）。
A.r2=r1,v2<v1
B.r2>r1,w2>w1
C.r2<r1,w2=w1
D.r2>r1,v2=v1
我想选B,可答案是D,为什么?
其实我说反了，我想选D,可答案是B......

Answer 1

绳子剪断前，M的向心力的大小等于M1和M2的重力和；绳子剪断稳定后，M的向心力的大小等于M1重力。在过渡过程中，因M的向心力不足，做离心运动，半径增大，r2>r1；同时，在过渡过程中，对于M和M1组成的系统，由于不计细线的伸长和缩短，所以该系统的机械能守恒。又由于半径增大，M1的重力势能增大，起始和终了动能都为0没有变化，M的重力势能没变化，所以M的动能必然减小。因此速度V减小.因为V=WR，V减小，R增大，所以w减小即w2>w1。故答案选B.

Answer 2

应该是r2>r1，w2<w1，v2<v1，所以答案没有一个是对的（如果你没抄错的话）

由基本受力分析以及角动量守恒或者能量守恒可得。

btw，其实剪绳后根本不可能仍然是圆周运动。

Answer 3

若将m1和m2之间的细线剪断后，m做圆周运动的线速度的大小不变，但是受到的合力减小了，向心力FN减小了，但是m还能继续做匀速圆周运动，则由FN=mv^2/r可见，半径增大；再由v =rw可见w减小。故选D
B错。

Answer 4

m1 m2两个物体看成一个系统，绳子剪断只是内力发生变化，没有外力作用在这个系统上，所以m1 m2系统机械能守恒。

Answer 5

首先，（m1+m2）g充当向心力，有r1，v1，w1。现在细绳被剪断，向心力减小但物体m仍以原速度匀速圆周运动，所以做离心运动，半径要增大，故AC错误。其次，在物体m沿平面运动过程中，没有力对它做功（拉力，重力始终垂直于运动方向），故机械能守恒，速度v不变，所以选D

Answer 6

我感觉，应该是r2＞r1，v2＜v1；
剪断线后，m先做离心运动。r增大，故m1上升，其势能增大。能量守恒，故v减小