如图所示,在半径为R的半球壳的光滑内表面上,有一质量为m的质点沿球壳在一水平面上做匀速圆周运动,角速度为ω,则此处小球对球壳的压力______N,轨道平面离开球底的高度R-[gω2
解题思路:小球在光滑碗内靠重力和支持力的合力提供向心力,根据向心力和重力的关系求出小球与半球形碗球心连线与***方向的夹角,根据几何关系求出平面离碗底的距离h.
小球靠重力和支持力的合力提供向心力,小球做圆周运动的半径为 r=Rsinθ
根据力图可知:sinθ=
Fn
FN
解得:FN=mω2R
tanθ=
Fn/mg]
解得cosθ=
g
Rω2
所以 h=R-Rcosθ=R-
g
ω2.
故答案为:mω2R;R-
g
ω2.
点评:
本题考点: 向心力.
考点点评: 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,运用牛顿第二定律和几何关系进行求解.