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题目
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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,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。

(1)此时绳的张力是多少?
(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?
答案
(1)T=(2)ω>
解析

题分析:(1)小球此时受到竖直向下的重力mg,绳子的拉力T,锥面对小球的支持力,三个力作用,合力充当向心力,即合力
在水平方向上有, ,
联立四个式子可得T=
(2)重力和拉力完全充当向心力时,小球对锥面的压力为零,,
故有向心力,联立可得
点评:关键是对小球受力分析,判断向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解
核心考点
试题【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,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。(1)此时绳的张力是多少?(2)若要】;主要考察你对圆周运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。重力加速度大小为g

(1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0
(2)ω=(1±kω0,且0<k <<1,求小物块受到的摩擦力大小和方向。
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下图是摩托车比赛转弯时的情形.转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大安全速度,若超过此速度,摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题,下列论述正确的是(  )
A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用
B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力
C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去
D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去

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如图所示,长0.5m的轻质细杆,其一端固定于O点,另一端固定有质量为1kg的小球。小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。已知小球通过最高点时速度大小为2m/s,运动过程中小球所受空气阻力忽略不计,g取10m/s。关于小球通过最高点时杆对小球的作用力,下列说法中正确的是
A.杆对小球施加向上的支持力,大小为2N
B.杆对小球施加向上的支持力,大小为18N
C.杆对小球施加向下的拉力,大小为2N
D.杆对小球施加向下的拉力,大小为18N

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如图所示,杂技演员在表演“水流星”节目时,用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动,甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来。下列说法中正确的是
A.在最高点时,水对杯底一定有压力
B.在最高点时,盛水杯子的速度一定不为零
C.在最低点时,细绳对杯子的拉力充当向心力
D.在最低点时,杯中的水不只受重力作用

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(5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式。如图所示,为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压,修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨,即内外轨存在高度差。已知火车转弯半径为R,车厢底面与水平面间的夹角为θ。在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨,画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v。
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