長為L的細線,拴一質量為m的小球,一端固定于O點.讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動),如圖.求擺線L與豎直方向的夾角為α時:

(1)線的拉力F;
(2)小球運動的線速度的大。
(3)小球運動的角速度及周期.
(1) (2) (3)

試題分析:(1)做勻速圓周運動的小球受力分析如圖所示,
小球受重力mg和繩子的拉力F.因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,
所以小球受到的合力指向圓心O′,且沿水平方向.
由平行四邊形定則得小球受到的合力大小為mgtanα,
繩對小球的拉力大小為: .

(2)由牛頓第二定律得:
由幾何關系得
所以小球做勻速圓周運動的線速度的大小為
.
(3)小球運動的角速度
 
小球運動的周期.
點評:熟練掌握圓周運動的規(guī)律即可輕松解出此題。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

任何做勻速圓周運動的物體的加速度方向都指向       。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,用細繩一端系著質量為M=0.6kg的物體A,(可視為質點)另一端通過轉盤中心的光滑小孔O吊著質量為m=0.3kg的小球B,讓A在光滑水平面上繞O點轉動,當A到O點的距離為0.2m時B靜止,則A做圓周運動所需的向心力大小為       N,A的角速度為        。(取g=10m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

為了防止汽車在水平路面上轉彎時出現(xiàn)“打滑”的現(xiàn)象,可以:(               )
A.增大汽車轉彎時的速度 B.減小汽車轉彎時的速度
C.增大汽車與路面間的摩擦D.減小汽車與路面間的摩擦

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在電機距軸O為r處固定一質量為m的鐵塊,電機啟動后,鐵塊以角速度ω繞O軸勻速轉動,則電機對地面最大壓力和最小壓力之差為:(   )
A.2mω2 rB.mω2 rC.mg+2mω2 rD.2mg+2mω2r

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,細繩一端系著質量為M=1.0kg的物體,靜止在水平板上,另一端通過光滑小孔吊著質量m=0.3kg的物體,M的中點與圓孔距離為L=0.2m,并知M與水平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使此平面繞中心軸線以角速度ω轉動,為使m處于靜止狀態(tài)。角速度ω取值范圍? (g=10m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩繩系一質量為0.1 kg的小球,兩繩的另一端分別 固定于軸的A、B兩處,上面繩長2 m,兩繩拉直時與軸的夾角分別為30°和45°,問球的角速度在什么范圍 內(nèi)兩繩始終有張力?(g取10 m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,小車下方用長為L的鋼繩懸吊著一質量為m的小物體以速度v勻速行駛,當小車突然停止時,鋼繩所受的拉力為         .   

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

做圓周運動的兩個物體M和N,它們所受的向心力F與軌道半徑R之間的關系如圖所示,其中圖線N為雙曲線的一個分支.則由圖象可知
A.物體M和N的線速度均保持不變
B.在兩圖線的交點,M和N的動能相同
C.在兩圖線的交點, M和N的向心加速度大小相同
D.隨著半徑增大,M的線速度增大,N的角速度減小

查看答案和解析>>

同步練習冊答案