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精英家教网如图所示,小球被细线悬挂在天花板上的O点,在水平面内做匀速圆周运动,运动中悬线与竖直方向的夹角为θ,细线长度为L.用g表示当地的重力加速度,试求小球运动的周期.
分析:小球在水平面做匀速圆周运动,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解小球转动的周期.
解答:精英家教网解:小球受重力mg和悬线的拉力F而在水平面内作匀速圆周运动,其合力提供向心力,如图所示.
根据数学知识得知,圆周的半径 R=Lsinθ
由牛顿第二定律得:mgtanθ=m
4π2
T2
R
解得 T=2π
Lcosθ
g

答:小球运动的周期为2π
Lcosθ
g
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.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1kg,斜面倾角α=30°,悬线与竖直方向夹角θ=30°,光滑斜面的质量为3kg,置于粗糙水平面上.g=10m/s2
求:(1)地面对斜面的摩擦力的大小和方向.
(2)地面对斜面的支持力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,置于光滑的水平桌面上,如图所示,烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.①需测量的数据是:
两小球的质量m1和m2,两小球落地点到桌面边缘的水平距离S1,S2
两小球的质量m1和m2,两小球落地点到桌面边缘的水平距离S1,S2
②用所得数据验证动量守恒定律的关系式是:
m1S1=m2S2
m1S1=m2S2

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年甘肃省天水一中高一下学期第二学段段中考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,小球被细线悬挂在天花板上的O点,在水平面内做匀速圆周运动,运动中悬线与竖直方向的夹角为θ,细线长度为L。用g表示当地的重力加速度,试求小球运动的周期。
 

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科目:高中物理 来源:2015届甘肃省高一下学期第二学段段中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,小球被细线悬挂在天花板上的O点,在水平面内做匀速圆周运动,运动中悬线与竖直方向的夹角为θ,细线长度为L。用g表示当地的重力加速度,试求小球运动的周期。

 

 

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