如圖所示，半徑為R的球殼，內(nèi)壁光滑，當球殼繞豎直方向的中心軸轉(zhuǎn)動時，一個小物體恰好相對靜止在球殼內(nèi)的P點，OP連線與豎直軸夾角為θ．試問：球殼轉(zhuǎn)動的周期多大？

  


解析:

小物體受重力mg和球殼支持力N的作用：重力豎直向下，支持力垂直于球殼的內(nèi)壁指向球心O，它們的合力沿水平方向指向豎直轉(zhuǎn)軸，大小為mgtanθ；小物體在水平面中做圓周運動，圓半徑為r＝Rsinθ，設球殼轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則小物體 做圓周運動的運動方程為mgtanθ

(1)相對靜止于球殼內(nèi)P處的小物體作勻速圓周運動的向心力來源于重力mg和球殼對其支持力N的合力．由力的平行四邊形定則可確定其合力與分力間的關系．

(2)小物體所受的合外力(即向心力)的方向與向心加速度方向相同，垂直于轉(zhuǎn)軸指向軌道圓心 O′而不是指向球殼的球心O．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速率進入軌道，A通過最高點C時，對軌道的壓力為3mg，B通過最高點C時，對軌道的壓力恰好為零，求：
（1）A、B兩球從C點飛出的速度分別為多少？
（2）A、B兩球落地點間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點．
求：（1）小球A滑到圓弧面底端時的速度大�。�
（2）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為R的
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圓弧支架豎直放置，支架底ab離地的距離為4R，圓弧邊緣C處有一小定滑輪，一輕繩兩端分別系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，切m1＞m2，開始時m1、m2均靜止，切m1、m2視為質(zhì)點（不計一切摩擦），求：
（1）m1經(jīng)過圓弧最低點a時的速度；
（2）若m1到最低點時繩斷開，m1與m2之間必須滿足什么關系？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置．一個質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā)，經(jīng)AB段進入半圓軌道，在B點時對軌道的壓力為7mg，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點．試求：
（1）小球上升過程中克服阻力做功；
（2）小球從C點飛出后，觸地時重力的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為r的圓筒，繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn)，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使a不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω至少為（　�。�
A、
μgr
B、
μg
C、
g
r
D、
g
μr

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