9. 如图，矩形金属框竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时(　　)

A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变

C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大

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【解析】

【分析】

【详解】对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为θ，则对小球竖直方向

而

可知θ为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变。则A错误，B正确;

水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则

即

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当转速较大时，F_N指向转轴

即

则因，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大。则C错误;

根据

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可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。

故选BD。

编辑：小徐