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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,若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?(重力加速度为g)
分析:小球刚要离开锥面时,支持力为零,分析小球的受力情况,由合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求出该临界角速度ω0
解答:解:小球刚要离开锥面时,支持力为零,小球受到重力mg、绳的拉力T,设此时角速度为ω0
根据牛顿第二定律得:
   Tsinθ=mω02Lsinθ  ①
   Tcosθ=mg;   ②
由①②两式得:
   mgtanθ=mω02Lsinθ 
解得:ω0=
g
Lcosθ

答:若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为
g
Lcosθ
点评:本题的关键点在于分析小球向心力的来源,抓住小球刚离开圆锥体表面时支持力为零,直接应用向心力公式求解.
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如图所示,在光滑的圆锥面内,两个质量不相同的小球P和Q,沿其内表面在不同的水平面内作半径不同的匀速圆周运动,其中球P的轨道半径较大,则可判定(  )

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年云南省玉溪一中高一上学期期末考试物理试卷(带解析) 题型:单选题

如图所示,在光滑的圆锥面内,两个质量不相同的小球P和Q,沿其内表面在不同的水平面内做半径不同的匀速圆周运动,其中球P的轨道半径较大,则  

A.球P的角速度较小B.球P的向心力较小
C.球P的加速度较大D.球P的线速度较大

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科目:高中物理 来源:2015届北京市西城区(南区)高一下学期期末质量检测物理卷(解析版) 题型:选择题

 如图所示,在光滑的圆锥面内,两个质量不相同的小球P和Q,沿其内表面在不同的水平面内做半径不同的匀速圆周运动,其中球P的轨道半径较大,则  

A. 球P的角速度较小             B. 球P的向心力较小  

C. 球P的加速度较大    D. 球P的线速度较大

 

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科目:高中物理 来源:2015届云南省高一上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,在光滑的圆锥面内,两个质量不相同的小球P和Q,沿其内表面在不同的水平面内作半径不同的匀速圆周运动,其中球P的轨道半径较大,则可判定 (  )

A.球P的向心力较大                      B.球P的线速度较大

C.球P的角速度较大                      D.两球的向心加速度一样大

 

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