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=m4π2r T2
其中:r=Lsinθ
解得:T=2πLcosθ g
答:绳子对小球的拉力为
,小球做匀速圆周运动的周期为2πmg cosθ
.Lcosθ g