如圖所示,在光滑的圓錐體頂端用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球。圓錐體固定在水平面上不動(dòng),其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角θ=300,F(xiàn)使小球以一定的速率繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).

(1)當(dāng)小球速率時(shí),求細(xì)線對(duì)小球的拉力;
(2)當(dāng)小球速率時(shí),求細(xì)線對(duì)小球的拉力。
(1)繩子拉力大小為:,方向與豎直方向夾角為300且斜向上。
(2)繩子拉力大小為:,方向與豎直方向夾角為600且斜向上。

試題分析:設(shè)速率為v0時(shí),圓錐體對(duì)小球的支持力N=0
               
解得:
(1),此時(shí)N=0,小球貼著圓錐面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
則繩子拉力大小為:,方向與豎直方向夾角為300且斜向上。
(2),此時(shí)小球已經(jīng)離開圓錐面,設(shè)繩子與豎直方向夾角為α,則:
      
解得
繩子拉力大小為:,方向與豎直方向夾角為600且斜向上。
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵點(diǎn)在于判斷小球是否離開圓錐體表面,不能直接應(yīng)用向心力公式求解,難度適中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,A、B兩輪半徑之比為1:3,兩輪邊緣擠壓在一起,在兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)中,接觸點(diǎn)不存在打滑的現(xiàn)象,則兩輪邊緣的線速度大小之比等于 ___         ,兩輪的角速度之比等于__   ____。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一定長(zhǎng)度的繩子的一端系一質(zhì)量為m的小球,以另一端為圓心,使小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)角速度為ω時(shí),繩子就要斷裂。若用同樣長(zhǎng)的這樣兩股繩子系住小球m,使它仍在此水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則繩子不斷裂的最大的角速度應(yīng)為(。
A.ωB.4ωC.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法錯(cuò)誤的是(     )
A.相等的時(shí)間里通過的路程相等B.相等的時(shí)間里通過的弧長(zhǎng)相等
C.相等的時(shí)間里發(fā)生的位移相同D.相等的時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,拴一質(zhì)量為m的小球,一端固定于O點(diǎn),讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng)),如圖所示。當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角是α?xí)r,求:
(1)線的拉力F;
(2)小球運(yùn)動(dòng)的周期。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為9:4,轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比為3:4,則它們所受的向心加速度之比為(   )
A.1:4B.4:1C.4:9D.9:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑水平面上手牽引細(xì)線,細(xì)線栓住的小球,為了使小球繞O點(diǎn)做加速圓周運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于手的動(dòng)作描述中正確的是
A.手在O點(diǎn)保持不動(dòng)
B.手在繞O點(diǎn)的較小圓周上運(yùn)動(dòng),保持細(xì)線與小球速度方向夾角等于90 o
C.手在繞O點(diǎn)的較小圓周上運(yùn)動(dòng),保持細(xì)線與小球速度方向夾角小于90 o
D.手在繞O點(diǎn)的較小圓周上運(yùn)動(dòng),保持細(xì)線與小球速度方向夾角大于90 o

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),不發(fā)生變化的物理量有(  )
A.周期B.速度C.角速度D.向心加速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖13所示,絲線與豎直方向成37o角,現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔儯豢紤]因電場(chǎng)的改變而帶來的其他影響,重力加速度為g,sin370=0.6,cos370=0.8,求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)絲線拉力的大小。

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