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如图所示,在光滑的圆锥顶端用长为L的细绳悬有质量为m的小球,圆锥的顶角为2q ,当圆锥和球一起以角速度w 匀速转动时,球紧压锥面,此时绳的张力为________;要使小球离开锥面,则小球和锥面的角速度至少应为________.

答案:略
解析:

  如图所示,小球受三个力作用:重力mg、锥面支持力(垂直锥面向上)和绳的拉力,在水平面内做匀速圆周运动,圆心在点,半径为r=Lsinq .将沿水平方向和竖直方向正交分解,应用牛顿第二定律得:水平方向上,;竖直方向上,.以上三式联立解得绳子的张力大小为

  设小球和锥面转动的角速度为时,小球与锥面间的弹力,此时小球即将脱离圆锥面,细绳与竖直方向的夹角仍为q ,小球在水平面内做匀速圆周运动所需的向心力由重力mg和绳子的拉力的合力提供:,于是求得


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科目:高中物理 来源: 题型:

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: 题型:

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(  )

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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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