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,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-04
如图所示,在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球.圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖

设速率为v0时,圆锥体对小球的支持力N=0,得:mgtanθ=mv20Lsinθ解得:v20=gL23(1)v1=v0,此时N=0,小球贴着圆锥面做匀速圆周运动.则绳子拉力大小为:T1=mgcosθ=233mg,方向与竖直方向夹角为30°且斜向上.(2)v2>v0,此时小球已经离开圆锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则:mgtanα=mv22Lsinα解得:α=600绳子拉力大小为:T2=mgcosα=2mg,方向与竖直方向夹角为60°且斜向上.答:(1)当小球速率v12=gL23时,求细线对小球的拉力为233mg,方向与竖直方向夹角为30°且斜向上;(2)当小球速率v22=3gL2时,求细线对小球的拉力为2mg,方向与竖直方向夹角为60°且斜向上.

解:当小球和圆锥体之间弹力刚好为0时,设此时物体旋转角速度为ω 0 ,此时对物体受力分析如图,有: 由得 ,得 (1)当ω 时,ω< ,此时小球与圆锥体斜面有弹力作用,设为N,对小球受力分析: ① ② 由①②得: ,方向与竖直方向成30°夹角向上 (2)当ω 时,ω> ,对小球受力分析: ③ ④ 由③④得: , 此时绳对物体拉力大小为2mg,方向与竖直方向成60°夹角向上

解:临界条件为圆锥体对小球的支持力 FN=0  ①
由牛顿第二定律可列出方程:
  Fn=
mv2
r
=
m
v2

  • 如图6-8-25甲所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为 m 的小 ...
    答:⑴ ;⑵ F =2 mg 。 临界条件为圆锥体对小球的支持力 F N =0,如图6-8-25乙所示, ,得: ⑴ 因 v 1 < v 0 F N ≠0 ,对小球受力分析如图6-8-25丙。 Fsin θ- F N cos θ= mv 1 2 /( Lsin θ) Fcos θ+ F N sin θ- mg =0解...
  • 如图表面光滑的圆锥顶端,用长为L=2m的细绳悬一质量为m=1kg的小球,圆锥...
    答:(1)由题决对小球受力分析如下图所示:小球所受合力提供圆周运动向心力有:如图可知,小球圆周运动半径r=Lsinθ=2×0.6m=1.2m小球水平方向的合力提供圆周运动向心力:Tsinθ=mrω20 ①小球竖直方向的合力为0即:Tcosθ=mg ②由②知绳的弹力T=mgcosθ代入①得:mgtanθ=mrω20可得...
  • ...做了以下实验,在光滑的圆锥顶用长为L的细线挂一质量为m的小球,圆 ...
    答:对小球,绳子拉力和重力的合力提供向心力。则绳子拉力F=mg/cosα F向=mgtanα=(m*4π^2*Lsinα)/T^2,则星球重力加速度g=(4π^2*Lsinα)/(T^2*tanα)第一宇宙速度:mg=mv^2/R,所以v=sqrt(gR)=sqrt((4π^2*R*Lsinα)/(T^2*tanα))GMm/R^2=mg,所以g=GM/R^2,则...
  • 物理题。在光滑的圆锥顶用长为l的细线
    答:很高兴为您解答,祝你学习进步!【学习宝典】团队为您答题。有不明白的可以追问!如果您认可我的回答。请点击下面的【选为满意回答】按钮,谢谢!
  • 长为l的细线上端固定在顶角为74°的固定光滑圆锥体的顶部,下端与质量为...
    答:小球离开锥面,设细线与竖直方向夹角为βT3sinβ=mω2lsinβ故T3=mlω2=ml?2gl=2mg(3)当ω2=5g9l<5g4l时,根据牛顿第二定律得:Tsinθ-Ncosθ=mω 2lsinθTcosθ+Nsinθ=mg解得:T=mgcosθ+mlω2sin2θ=mg故答案为:(1)5g4l;(2)2mg;(3)mg ...
  • 在光滑的正圆椎体顶部竖干的上端用长为l的细线悬挂一个质量为m的小球...
    答:Tcos30°=mg Tsin30°=2mv²/L 联立解得临界速度平方v²=gL√3/6 gL/6<gL√3/6<2gL/3,所以当v1=√gL/6时由Tcos30°=mg得T=mg/cos30°=2mg√3/3 当速度为v2时,小球离开圆锥面,设运动半径为R,夹角为a,有 Tcosa=mg Tsina=mv2²/R sina=R/L,cosa=《√...
  • 如图所示,一光滑圆锥体固定在水平面上,OC⊥AB,∠AOC=30°,一条不计质 ...
    答:当物体离开锥面时:Tcosθ-mg=0,Tsinθ=mv2R,R=Lsinθ解得:v=3gL6,(1)v1<v时,有:T1sinθ?N1cosθ=mv12R,T1cosθ+N1sinθ-mg=0解得:T1=33+16mg,(2)v2>v时,球离开锥面,设线与竖直方向上的夹角为α,则T2cosα-mg=0T2sinα=mv22R2,R2=Lsinα解得:T2=2mg...
  • 如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与...
    答:如图所示,则有Tsinα=mω22lsinα①Tcosα=mg②由①②联式解得:T=43mg球离开斜面,则有N=O答:(1)小球以角速度ω=2g3l转动时,绳子的拉力32mg+16mg和圆锥体对小球的支持力(12?36)mg;(2)小球以角速度ω=2g3l转动时,绳子的拉力43mg和圆锥体对小球的支持力为零.
  • 如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与...
    答:当物体刚离开锥面时,支持力为零,设其速度为v0,由拉力与重力的合力提供向心力,则有:mgtanθ=mv02lsinθ解之得:v0=3gl6所以当速度v≤3gl6,物体在锥面上,则有:Tsin30°-Ncos30°=mv2lsin30°,Tcos30°+Nsin30°-mg=0解得:N=12mg?3mv2l,所以v增大时,N减小,摆角θ=30°...
  • 如图所示,一光滑圆锥固定在水平面上,已知母线长为L,母线与水平面的夹角...
    答:解答:解:小球水平方向做匀速圆周运动,则竖直方向合力为零: Ncosθ=mg Bqv-Nsinθ=mv2r由几何知识得:r=L2cosθ联立得:Bqv-mgtanθ=mv2L2cosθ整理得:v2-qBLcosθ2mv+12gLsinθ=0由于v是实数,必须满足:△≥0即得:(qBLcosθ2m)2-4×12gLsinθ≥0解得:B≥2mq2gsinθL答...