Question

长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是时，求：

(1) 线的拉力F；(2) 小球运动的角速度；

 

Answer 1

【答案】

(1)F=mg/cos   (2) ω=

【解析】

试题分析：(1)小球受重力mg和绳子的拉力F.因为小球在水平面内做匀速圆周运动，

所以小球受到的合力指向圆心O′，且沿水平方向．

由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtanα，

绳对小球的拉力大小为： .

（2）由牛顿第二定律得：

由几何关系得

所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为

.

小球运动的角速度

考点：本题考查的是圆锥摆的问题

点评：理解向心力：是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力．同时，还要清楚向心力的不同的表达式．