问题 问答题

如图所示,一轻绳长为L,下端拴着质量为m的小球(可视为质点),当球在水平面内做匀速圆周运动时,绳子与竖直方向间的夹角为θ,已知重力加速度为g.求:

(1)绳的拉力大小F;

(2)小球做匀速圆周运动的周期T.

答案

对小球受力分析如图,设绳子的拉力为F,拉力在竖直方向的分力等于重力,则有:F=

mg
cosθ

对小球,小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力,得:

mgtanθ=m

4π2r
T2

其中:r=Lsinθ

解得:T=2π

Lcosθ
g

答:绳子对小球的拉力为

mg
cosθ
,小球做匀速圆周运动的周期为2π
Lcosθ
g

单项选择题
填空题