细绳的一端固定在天花板上,另一端悬挂质量为m的小球,小球经推动后在水平面上做匀速圆周运动,如图所示,已知绳长l,绳与竖直线的夹角为θ,试求: (1)小球的运动周期; (2)绳
问题描述:
细绳的一端固定在天花板上,另一端悬挂质量为m的小球,小球经推动后在水平面上做匀速圆周运动,如图所示,已知绳长l,绳与竖直线的夹角为θ,试求:
(1)小球的运动周期;
(2)绳对小球的拉力.
答
(1)小球所受到的合力提供向心力,有:mgtanθ=mRω2
又有:ω=
,R=lsinθ2π T
代入上式得:mgtanθ=m(
)2lsinθ2π T
约分整理得:T=2π
.
lcosθ g
(2)由受力图知:cosθ=
,mg T
绳子拉力为:T=
.mg cosθ
答:(1)小球的运动周期为2π
.;
lcosθ g
(2)绳对小球的拉力为
.mg cosθ