如图所示,两根轻绳同系一个质量为m=0.1kg的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A、B两处,上面绳AC长L=2m,当两

如图所示,两根轻绳同系一个质量为m=0.1kg的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A、B两处,上面绳AC长L=2m,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°和45°,求当小球随轴一起在水平面内做角速度为ω=4rad/s的匀速圆周运动时,上下两轻绳拉力各为多少?
molika爱chen 1年前 已收到4个回答 举报

3838938123 幼苗

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解题思路:AC、BC绳子拉力的水平分力的合力提供向心力,竖直方向分力之和与重力平衡,根据牛顿第二定律列式求解.

当AC绳恰被拉直,但其拉力T1恰为零,设此时角速度为ω1,BC绳拉力为T2,则有:
T2cos45°=mg
T2sin45°=m
ω21Lsin30°
代入数据得:ω1=3.16rad/s.
要使AC绳有拉力,必须ω<ω1,依题意ω=4rad/s>ω1
故AC绳已无拉力,AC绳是松驰状态,BC绳与杆的夹角θ>45°.
设此时BC与竖直方向的夹角为θ,对小球有:T2cosθ=mg
T2sinθ=mω2BCsinθ
而ACsin30°=BCsin45°
联立可解得T2=2.3N,T1=0.
答:当小球随轴一起在水平面内做角速度为ω=4rad/s的匀速圆周运动时,上下两轻绳拉力各为0,2.3N.

点评:
本题考点: 向心力;线速度、角速度和周期、转速.

考点点评: 本题中球做匀速圆周运动,拉力的水平分力提供向心力,关键受力分析后根据牛顿第二定律列式求解.

1年前

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二毛687 幼苗

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F2是不是3.2N?

1年前

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sdkl2008 幼苗

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W有临界值
BC恰好拉直时W=2.4
当W增大到一定程度时,AC仍然拉直但AC上的拉力仍然为0此时W=3.16
而题中W=4则只有BC受力所以F1=0 F2=2.3。。。。听不懂在2.43.16时只有BC绳受力 懂没?为什么BC刚好拉直时w=2.4啊F1cos30=mg F1sin30=mW^2L...

1年前

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雨润云心 幼苗

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小球做匀速圆周运动,向心力 F=m*r*w^2=0.1*r*4^2=1.6r=1.6*2*sin30=1.6 N;
水平方向合力: F1*sin30+F2*sin45=F=1.6
竖直方向合力: F1*cos30+F2*cos45=m*g=1.6*10=16
由以上两个式子可以算出,F1 和 F2可是标答竟然是F1=0.F2=2.3N。。。。我错了,,竖直方向合力中 小球...

1年前

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