2020版高考物理一轮复习讲义(创新版):第4章 曲线运动 第20讲 Word版含答案
2020版高考物理一轮复习讲义(创新版):第4章 曲线运动 第20讲 Word版含答案第3页

  

  (1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?

  (2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?

  解析 (1)若要小球刚好离开锥面,则小球受到重力和细线拉力,如图所示。

  小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上,故向心力水平,在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得mgtanθ=mωlsinθ

  

  解得ω=

  即ω0= = rad/s。

  (2)同理,当细线与竖直方向成60°角时,由牛顿第二定律及向心力公式得mgtanα=mω′2lsinα

  解得ω′2=

  即ω′= =2 rad/s。

  答案 (1) rad/s (2)2 rad/s

  方法感悟

(1)圆锥摆类圆周运动问题,关键是确定轨道圆心、半径及有关物理量,