题目
如图所示,内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上,一根结实的细绳穿过钢管,两端分别拴着一个小球A和B。小球A和B的质量之比mA:mB=1:2。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时,小球A到管口的绳长为l , 此时小球B恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不计,重力加速度为g。试求:
(1)
拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角θ;
(2)
小球A转动的周期。
答案: 解:绳子的拉力 T=mBg ,对A球分析,在竖直方向上的合力为零,则 Tcosθ=mAg ,解得 cosθ=12 ,则 θ=60° ;
解:根据牛顿第二定律得 mAgtan60°=mA4π2T2⋅lsin60° ,解得 T=π2lg