如图所示,沿半球形碗的光滑内表面,一质量为m的小球正以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动。若碗的半径为R,则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是多少?

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 圆锥摆/2022-10-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,沿半球形碗的光滑内表面,一质量为m的小球正以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动。若碗的半径为R,则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是多少?

◎ 答案

解:因为小球做的是匀速圆周运动,所以小球的向心力就是小球所受的合力,小球受重力、碗的支持力(指向球心),如下图。
       
       为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆心(不是球心),则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力,水平方向分力即为向心力。
       设支持力与水平方向夹角为θ,则有:
       再根据向心力公式有:
       小球高度H为:

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,沿半球形碗的光滑内表面,一质量为m的小球正以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动。若碗的半径为R,则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是多少?…”主要考查了你对  【圆锥摆】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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