如圖所示,沿半球形碗的光滑內(nèi)表面,一質(zhì)量為m的小球正以角速度ω在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若碗的半徑為R,則該球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的水平面離碗底的距離是多少?
解:因?yàn)樾∏蜃龅氖莿蛩賵A周運(yùn)動(dòng),所以小球的向心力就是小球所受的合力,小球受重力、碗的支持力(指向球心),如下圖。
       
       為保證這兩個(gè)力的合力指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心(不是球心),則將支持力分解后必有豎直方向分力等于重力,水平方向分力即為向心力。
       設(shè)支持力與水平方向夾角為θ,則有:
       再根據(jù)向心力公式有:
       小球高度H為:
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