Question

在双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，求：
(1)该女运动员受到拉力的大小．
(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期．

Answer 1

(1) ；(2) 2π。

解析试题分析：取女运动员为研究对象，她受重力和拉力的作用，其合力提供向心力，方向水平向右指向圆心，其受力分析如图所示．

(1)由力的合成，解直角三角形可得女运动员受到拉力F的大小为F＝
(2)女运动员做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得=F_n＝mr
解之可得女运动员做圆锥摆运动的周期为T＝2π。
考点：力的合成，牛顿第二定律，向心力与向心加速度。