解题思路:小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,根据向心力基本公式即可解题.
小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图
设细线与竖直方向的夹角为θ,r=Lsinθ,F合=mgtanθ
根据牛顿第二定律可知:a=
F合
m=gtanθ
根据向心加速度公式a=ω2r=ω2Lsinθ
解得:ω2=[g/L
1
cosθ]①
由几何关系得:T=[mg/cosθ]由①②得:T=mω2L
所以在绳长固定时,当转动角速度增为原来的2倍时,绳子的张力增加为原来的4倍,
同理可得:v2=gL
sinθ2
cosθ=gL
1−(cosθ)2
cosθ③
由②③得:当转速增为原来的4倍时,绳子的张力不是原来的4倍,
故A错误,B正确;
当角速度一定时,绳子越短,半径r越小,T越小,越不容易断,故C错误,D正确.
故选BD
点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.
考点点评: 本题主要考查了向心力基本公式的直接应用,要求同学们能几何关系求出物理量之间的关系,难度适中.