如图所示,一个光滑圆筒立于水平桌面上,圆筒的直径为L。一条长度也为L的轻质细绳一端固定在圆筒中心线上方的O点,另一端拴着一个质量为m的小球(可视为质点)。小球以速率绕中-高一物理

题目简介

如图所示,一个光滑圆筒立于水平桌面上,圆筒的直径为L。一条长度也为L的轻质细绳一端固定在圆筒中心线上方的O点,另一端拴着一个质量为m的小球(可视为质点)。小球以速率绕中-高一物理

题目详情

如图所示,一个光滑圆筒立于水平桌面上,圆筒的直径为L。一条长度也为L的轻质细绳一端固定在圆筒中心线上方的O点,另一端拴着一个质量为m的小球(可视为质点)。小球以速率绕中心线OO’在水平面内做匀速圆周运动,但球不会碰到筒底。试求:
(1)当时,绳对小球的拉力;
(2)当时,绳对小球的拉力。
题型:计算题难度:偏难来源:同步题

答案

解:设球刚好挨着内壁作匀速圆周运动的速度为

(1)当时,因为
所以小球没有贴着筒壁而做半径较小的圆周运动,
设此时绳与竖直方向夹角为

解得
(2)当时,因为
所以小球紧贴内壁做水平圆周运动,此时小球除受重力、拉力外,还要受到筒壁的弹力,
在竖直方向有:
解得:F=1.15 mg

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