Question

如圖所示的圓錐擺中，小球的質量m=50g，小球做勻速運動的半徑r=0.2m，轉速n=120r/min，小球的向心力加速度是多大，所受向心力是多大？

Answer 1

分析：根據向心加速度與角速度的關系即可求出小球的向心加速度；然后根據牛頓第二定律即可求出向心力；

解答：解：小球的轉速n=120r/min=2r/s；小球1s內轉過的角度：△θ=2×2π=4π rad
小球的角速度：ω=

△θ

△t

=

4π

1

=4π rad/s
根據向心加速度與角速度的關系：a=ω²r=2²×0.2=0.8m/s²
所以物體的向心力：F=ma=0.05×0.8=0.04N
答：小球的向心力加速度是0.8m/s²，所受向心力是0.04N．

點評：本題關鍵是明確小球的運動學特點和動力學特點，綜合考查了牛頓第二定律、向心力公式、平拋運動規律等基礎知識，不難．