解题思路:小球随着一起转动时在水平面内做匀速圆周运动,由重力和细绳拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解转速.
以小球为研究对象,由题可知,小球在水平面内做匀速圆周运动,半径为R=lsinθ+r,由重力和细绳拉力的合力
提供向心力,力图如图.设转速为n,则由牛顿第二定律得
mgtanθ=m(2πn)2R
又 R=lsinθ+r
得到 n=
1
2π
gtanθ
lsinθ+r
故答案为:
1
2π
gtanθ
lsinθ+
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;线速度、角速度和周期、转速;向心力.
考点点评: 本题是圆锥摆问题,容易出错的地方是圆周运动半径的确定,不等于细绳的长度,也不等于lsinθ,是轨迹圆的半径,由几何知识确定.