一圆锥摆，摆线长2m，摆球在水平面内做匀速圆周运动的周期为2s，若重力加速度g=π2m/s2，摆线与竖直方向的夹角为多大？

Question

一圆锥摆，摆线长2m，摆球在水平面内做匀速圆周运动的周期为2s，若重力加速度g=π²m/s²，摆线与竖直方向的夹角为多大？

Answer 1

摆球的受力分析如图所示，
沿y轴方向：Fcosθ-mg=0  ①
解得：F=(mg)/(cosθ)②
沿x轴方向：Fsinθ=m（(2π)/(T)）²R       ③
R=Lsinθ    ④
联立①②③④式并代入数据得，得：
θ=60°
答：摆线与竖直方向的夹角为60°．