在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,小球的质量为m,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,求小球做匀速圆周运动的周期T

在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,小球的质量为m,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,求小球做匀速圆周运动的周期T.(重力加速度取g)
hanniou 1年前 已收到1个回答 举报

hucitiz 花朵

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解题思路:由题,小球在水平面做匀速圆周运动,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解周期.

如图小球的受力如右图所示,由牛顿第二定律得:
mgtanθ=m
4π2r
T2
由图可知,小球圆周运动的半径:r=Lsinθ
联立解得:T=2π

r
gtanθ=2π

Lsinθ
gtanθ=2π

Lcosθ
g
答:小球做匀速圆周运动的周期T为2π

Lcosθ
g.

点评:
本题考点: 向心力.

考点点评: 本题是圆锥摆问题,关键是分析小球的受力情况,确定向心力的来源.注意小球圆周运动的半径与摆长不同.

1年前

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