如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角30°,物体以角速度ω绕圆锥体轴线做水平匀速

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角30°,物体以角速度ω绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动。试求:
(1)当ω时,绳对物体的拉力;
(2)当ω时,绳对物体的拉力。

◎ 答案

解:当小球和圆锥体之间弹力刚好为0时,设此时物体旋转角速度为ω0,此时对物体受力分析如图,有:
       
     
     
      由得,得 
     
(1)当ω时,ω<,此时小球与圆锥体斜面有弹力作用,设为N,对小球受力分析:
       
       ①
       ②
      由①②得:,方向与竖直方向成30°夹角向上
(2)当ω时,ω>,对小球受力分析:
       
       ③
       ④
      由③④得: 
      此时绳对物体拉力大小为2mg,方向与竖直方向成60°夹角向上

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角30°,物体以角速度ω绕圆锥体轴线做水平匀速…”主要考查了你对  【向心力】,【受力分析】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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