如图所示,一根长为L的轻绳系着一质量为m的小球,悬挂在天花板上,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳和竖直方向的夹角为θ,(

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  • 解题思路:小球做匀速圆周运动,靠重力和拉力的合力提供向心力,根据平行四边形定则求出拉力的大小,根据牛顿第二定律求出小球运动的周期.

    (1)小球的受力如图所示,根据平行四边形定则知,拉力F=[mg/cosθ],绳的拉力F的大小;

    (2)根据牛顿第二定律得,F合=mgtanθ=mr

    4π2

    T2,

    r=Lsinθ,

    解得T=2π

    Lcosθ

    g.

    答:(1)绳的拉力F的大小为[mg/cosθ];

    (2)小球运动的周期T为2π

    Lcosθ

    g.

    点评:

    本题考点: 向心力.

    考点点评: 本题是圆锥摆问题,关键是分析小球的受力情况,确定向心力的来源.注意小球圆周运动的半径R与摆长L不同.

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