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.

(1)小球所受到的合力提供向心力,有:mgtanθ=mRω2
又有:ω=

T
,R=lsinθ
代入上式得:mgtanθ=m(
T
)2lsinθ

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