問題詳情:
(2019·湖南六校聯考)一根細線一端系一小球(可視爲質點),另一端固定在光滑圓錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內做勻速圓周運動的角速度爲ω,細線的張力爲FT,則FT隨ω2變化的圖象是( )
【回答】
C
解析:由題知小球未離開圓錐表面時細線與豎直方向的夾角爲θ,用L表示細線長度,小球離開圓錐表面前,細線的張力爲FT,圓錐對小球的支援力爲FN,根據牛頓第二定律有FTsin θ-FNcos θ=mω2Lsin θ,FTcos θ+FNsin θ=mg,聯立解得FT=mgcos θ+ω2mLsin2θ。小球離開圓錐表面後,設細線與豎直方向的夾角爲α,根據牛頓第二定律有FTsin α=mω2Lsin α,解得FT=mLω2。對照四個選項的圖象可知C項正確。
知識點:生活中的圓周運動
題型:選擇題