题目内容
如图所示，已知绳长L=
m，水平杆长为l0=2m．，球质量m=kg，整个装置可绕竖直轴转动．取g=10m/s2求：
（1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以多大角速度转动才行？
（2）此时绳子的拉力为多大？
解：由牛顿第二定律得
水平方向：Fsin45°=mω2r ①
竖直方向：Fcos45°=mg ②
又r=Lsin45°+l0，③
由①：②得 mg=mω2r
代入解得ω=
rad/s，F=
=20N
答：（1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以rad/s角速度转动才行．
（2）此时绳子的拉力为20N．
分析：（1）球在水平面内做匀速圆周运动，由重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力，半径r=Lsin45°+l0，由牛顿第二定律求解角速度．
（2）球在竖直方向力平衡，求解绳的拉力大小．
点评：本题是圆锥摆问题，关键分析小球的受力情况和运动情况，容易出错的地方是圆周运动的半径r=Lsin45°．
水平方向：Fsin45°=mω2r ①
竖直方向：Fcos45°=mg ②
又r=Lsin45°+l0，③
由①：②得 mg=mω2r
代入解得ω=
rad/s，F==20N答：（1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以
rad/s角速度转动才行．（2）此时绳子的拉力为20N．
分析：（1）球在水平面内做匀速圆周运动，由重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力，半径r=Lsin45°+l0，由牛顿第二定律求解角速度．
（2）球在竖直方向力平衡，求解绳的拉力大小．
点评：本题是圆锥摆问题，关键分析小球的受力情况和运动情况，容易出错的地方是圆周运动的半径r=Lsin45°．
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如图所示，已知绳长L=
