题目内容
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,此时绳的张力是多少?若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?![]()
T=
ω=![]()
解析:(1)对小球进行受力分析,如图所示,根据牛顿第二定律,x方向上有T·sinθ-N·cosθ=mω2r
![]()
??y方向上有N·sinθ+T·cosθ-G=0又因r=L·sinθ并列可得T=mgcosθ+mω2Lsin2θ.(2)当小球刚好离开锥面时N=0(临界条件)则有:Tsinθ=mω2r,Tcosθ-G=0解得ω=
即小球的角速度至少为
才可使小球离开锥面.
练习册系列答案
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如图所示,在光滑的圆锥面内,两个质量不相同的小球P和Q,沿其内表面在不同的水平面内做半径不同的匀速圆周运动,其中球P的轨道半径较大,则 ![]()
| A.球P的角速度较小 | B.球P的向心力较小 |
| C.球P的加速度较大 | D.球P的线速度较大 |