Question

如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平内做匀速圆周运动（原锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（    ）

A.细线所受的拉力变小

B.小球P运动的角速度变小

C.Q受到桌面的静摩擦力变大

D.Q受到桌面的支持力变大

Answer

C

【解析】

试题分析：设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图：

则有：，，得角速度，周期，使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期T减小，对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力变大，故AB错误，C正确；金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不变，故D错误。

考点：向心力；摩擦力的判断与计算

【名师点睛】金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化，以P为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断Q受到桌面的静摩擦力的变化．由向心力知识得出小球P运动的角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化；本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键。