如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动.有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内...
问题详情:
如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动.有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为R和H,小球A所在的高度为筒高的一半.已知重力加速度为g,则( )
A.小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上
B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C.小球A受到的合力大小为
D.小球A做匀速圆周运动的角速度ω=
【回答】
解:A、如右图所示,小球受重力和支持力而做匀速圆周运动,由合力提供向心力,合力F一定指向圆心;故A错误.
B、小球A受到重力、支持力,向心力是重力和支持力的合力,故B错误.
C、设圆锥母线的倾角为θ,由力的合成可知,F=mgtanθ=mg,故C错误.
D、由牛顿第二定律得 mgtanθ=mrω2;由几何关系可知,r=;解得:ω=;故D正确.
故选:D
知识点:生活中的圆周运动
题型:选择题
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