(12分)如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為θ=30°,一條長(zhǎng)為L的繩(質(zhì)量不計(jì)),一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處,另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體(物體可看作質(zhì)點(diǎn)),物體以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

⑴當(dāng)v=時(shí),求繩對(duì)物體的拉力;

⑵當(dāng)v=時(shí),求繩對(duì)物體的拉力。

解析:

⑴當(dāng)v=時(shí),求繩對(duì)物體的拉力F1=(+)mg=1.03mg;

⑵當(dāng)v=時(shí),求繩對(duì)物體的拉力F2=2mg。(注意:物塊繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),隨線速度v逐漸增大,可能出現(xiàn)臨界狀態(tài),即錐體對(duì)物塊的支持力恰好為零的狀態(tài),繼續(xù)增大線速度,物體將離開(kāi)錐面,但仍繞軸做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),注意確定圓平面及圓心、半徑。)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)光滑的小球,放置在墻壁和斜木板之間,當(dāng)斜木板和豎直 墻壁的夾角θ角緩慢增大時(shí)(θ<90°),則(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)光滑的水平軌道與半圓軌道相連接,其中半圓軌道在豎直平面內(nèi),半徑為R,質(zhì)量為m的小球由靜止在水平恒力作用下從C點(diǎn)加速至A點(diǎn)滾上半圓,小球通過(guò)軌道的最高點(diǎn)B后恰好作平拋運(yùn)動(dòng),且正好落在水平地面上的C點(diǎn),已知AC=AB=2R,(摩擦不計(jì)) 求:
(1)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小   
(2)水平恒力F大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為θ=30°.一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處,另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體.物體以速度v繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(結(jié)果可保留根式)
(1)當(dāng)v1=
1
6
gL
時(shí),求繩對(duì)物體的拉力;
(2)當(dāng)v2=
3
2
gL
時(shí),求繩對(duì)物體的拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平圓盤(pán)上,其軸線沿豎直方向并與圓盤(pán)中心重合,母線與軸線間的夾角為θ.一條長(zhǎng)為l的細(xì)繩,一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處,另一端拴著一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).現(xiàn)讓圓錐體繞其中心軸線由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),求當(dāng)其角速度由零增大到
2g
lcosθ
且穩(wěn)定時(shí)的過(guò)程中,細(xì)繩拉力對(duì)小球所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線沿豎直方向,母線與軸線的夾角θ=30°,一條長(zhǎng)為l的繩,一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O,另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球以角速度ω繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).試分析:
(1)小球以角速度ω=
2g
3l
轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繩子的拉力和圓錐體對(duì)小球的支持力;
(2)小球以角速度ω=2
g
3l
轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繩子的拉力和圓錐體對(duì)小球的支持力.

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