高中物理题目百思不得其解。求最详解题思路,包括力分解 为何为正弦正 ...
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发布时间：2024-09-27 15:57
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时间：2024-10-31 09:51
当支持力为0时,小球恰好与圆锥表面不接触,此时绳子与竖直方向夹角仍为θ=30°.把拉力沿水平和竖直方向进行分解,竖直方向的分力与重力平衡,水平方向的分力提供向心力.竖直方向的分力Fy=Tcosθ=mg,所以T=mg/cosθ.水平方向分力Fx=Tsinθ=mgsinθ/cosθ=mgtanθ.圆周运动的半径为lsinθ,根据牛顿第二定律,mgtanθ=mv0²/lsinθ,v0=√(glsinθtanθ)=√(√3/4*gl).这就是支持力为0的临界速度,超过这个速度,无支持力;低於这个速度,有支持力.
v1<v0,有支持力,此时向心力由拉力和支持力的水平分力提供,mv1²/lsinθ=Tsinθ-Ncosθ
竖直方向上受力平衡,有mg=Tcosθ-Nsinθ
两个未知数,两个方程,自己解T和N
v2>v0,无支持力,此时向心力由拉力的水平分力提供.但因为v0的时候小球恰好与圆锥表面不接触,速度增大时小球已经悬空,所以v=v2的时候绳子与竖直方向夹角不再是θ,但同样地可以写出水平和竖直方向的受力情况.
水平方向上:Tcosα=mv2²/lsinα
竖直方向上:Tsinα=mg
同样是两个未知数两个方程,自己解T
