问题 计算题

如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。

(1)此时绳的张力是多少?

(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?

答案

(1)T=(2)ω>

题分析:(1)小球此时受到竖直向下的重力mg,绳子的拉力T,锥面对小球的支持力,三个力作用,合力充当向心力,即合力

在水平方向上有, ,

联立四个式子可得T=

(2)重力和拉力完全充当向心力时,小球对锥面的压力为零,,

故有向心力,联立可得

点评:关键是对小球受力分析,判断向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解

单项选择题
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