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,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。(1)此时绳的张力是多少?(2)若要小球离开锥面,

◎ 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,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。

(1)此时绳的张力是多少?
(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?

◎ 答案

(1)T=(2)ω>

◎ 解析


题分析:(1)小球此时受到竖直向下的重力mg,绳子的拉力T,锥面对小球的支持力,三个力作用,合力充当向心力,即合力
在水平方向上有, ,
联立四个式子可得T=
(2)重力和拉力完全充当向心力时,小球对锥面的压力为零,,
故有向心力,联立可得
点评:关键是对小球受力分析,判断向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解

◎ 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,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。(1)此时绳的张力是多少?(2)若要小球离开锥面,…”主要考查了你对  【生活中的其他圆周运动】  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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