你做過空中飛椅嗎？刺激的感覺一定特爽。
把遊樂場中的“空中飛椅”抽象概括，就是物理學中的一種重要模型：圓錐擺模型。
模型構建：
在傾斜拉力（或支持力）、重力作用下，物體圍繞中心某一點做勻速圓周運動。
向心力來源：拉力（支持力）和重力的合力
解題思路：牛頓第二定律和向心力公式相結合。
常見類型：
拓展類型：火車轉彎
模型示例
- 空中飛椅-----圓錐擺
例1 如圖5所示，已知繩長為L＝20 cm，水平杆長為L′＝0.1 m，小球質量m＝0.3 kg，整個裝置可繞豎直軸轉動.g取10 m/s2，問：(結果保留三位有效數字)
(1)要使繩子與豎直方向成45°角，試求該裝置必須以多大的角速度轉動？
(2)此時繩子的張力為多大？
答案 (1)6.44 rad/s (2)4.24 N
解題方法總結
(1)確定研究對象、軌跡圓周(含圓心、半徑和軌道平面).
(2)受力分析，確定向心力的大小(合成法、正交分解法等).
(3)根據向心力公式列方程，必要時列出其他相關方程.
(4)統一單位，代入數據計算，求出結果或進行討論.
二、類圓錐擺----飛車走壁
例2.(2019·安徽師大附中高一下學期期末)如圖5所示，豎直固定的錐形漏斗內壁是光滑的，內壁上有兩個質量相等的小球A和B，在各自不同的水平面內做勻速圓周運動.以下關於A、B兩球做圓周運動時的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和對內壁的壓力(FNA、FNB)的說法正確的是( )
三、在圓錐擺----空中盤旋
例3、如圖6所示，一隻質量為m的老鷹，以速率v在水平面內做半徑為R的勻速圓周運動，則空氣對老鷹的作用力的大小等於(重力加速度為g)( )
四、圓錐擺拓展----火車轉彎
衝關練習
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