Question

请教高一物理题

如下图：一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30度，一条长为L的绳（质量不计）一端固定在圆锥体的顶点0处，另一端拴着一个质量为m的小物体（可看作质点）物体以速率v绕圆锥体的轴线作水平方向的匀速圆周运动。
求：（1）当v=√gL/6时，求绳对物体的拉力
（2）当v=√3gL/2时，求绳对物体的拉力
请写写详细过程 O(∩_∩)O谢谢

Answer 1

随着小球线速度的增加，小球对圆锥的压力会越来越小，直至为零。
算出压力N刚好为零时，小球的速度V0。
（1）可得gL/6大于V0，说明此时半径是1/2L。
向心力可求，向心力即小球此时所受合外力，把所受的力做十字分解,列出两个关于压力N和拉力T的等式，联立两个等式，可求出T。
以下自己算。
答案：根号(3 )mg/2+mg/6
（2）可得√3gL/2大于V0，说明此时小球已经离开斜面，只受到重力与拉力。
设出此时绳与竖直方向的夹角，列出两个关于向心力的等式，可算出这个角度为60.
以下自己算。
答案：2mg

Answer 2

先判断球对锥体有无压力。先设正好无压力时，球受合力等于mgtg30º就是向心力，此时转动半径R=Lsin30º代入公式知此时的速度比：（1）中的V大比（2）中的V小所以再分开计算（1）情况下球还受支持力，受力分析找合力代公式就能得到答案。第2种情况小球离开锥体，绳与竖直方向夹角也变了，半径也变了，但只受2个力，绳的拉力和重力，设出新的角度按照一般思路做就会得到答案了。