Question

高中物理题、选B、帮忙分析一下

质量为 M的物体用细线通过光滑水平平板中央的光滑小孔与质量为m1、m2的物体相连，如图所示，M做匀速圆周运动的半径为r1,线速度为v1，角速度为ω1，若将m1 和m2之间的细线剪断，M仍将做匀速圆周运动，其稳定后的运动的半径为r2,线速度为v2，角速度为ω2，以下各量关系正确的是（ ）
A．r1=r2, v1<v2 B．r2> r1, ω2<ω1
C． r2< r1, ω2=ω1 D． r2 > r1, v1=v2

Answer 1

分析M转动做匀速圆周运动，所以速度大小不变，说明水平板光滑的，M转动所需要的向心力由m1 和m2的重力提供，现在剪断m1 和m2之间的细线，则能提供的向心力变小了，M本身的运动速度不变（水平平板光滑前面分析过了，故动能没减少，速度大小不变）由向心力公式Fn=mv2/r可以知道Fn变小，速度质量不变，r将变大，再由ω=v/r可以知道，速度不变，r增大，ω将变小，所以你的问题答案应该是r2 > r1， v1=v2， ω2<ω1

Answer 2

主要讨论两次匀速圆周运动的区别，通过被竖吊物体的平衡可知，两次匀速圆周运动的M物体受的绳子拉力不同，即向心力大小不同，分别为第一次的（m1+m2）g和第二次的m1g.故分别列两次向心力表达式：（m1+m2）g=Mv1^2/r1;（m1+m2）g=Mω1^2r1;
m1g=Mv2^2/r2;m1g=Mω2^2r2;可得v1^2/r1 > v2^2/r2 及 ω1^2r1 > ω2^2r2
再由间断m1和m2间绳子瞬间，M物体瞬间所需向心力得不到满足而做离心运动，可知后来的半径r2>之前半径r1，故可比较出ω1>ω2；v1> v2
第一次写错了。
后来半径r2大于之前半径r1