在光滑平面中,有一转动轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳的一端,绳的另一端固定一质量为m的小球B,绳长AB=l>

在光滑平面中,有一转动轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳的一端,绳的另一端固定一质量为m的小球B,绳长AB=l>h,小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,问要使球不离开水平面,转动轴转速的最大值是多少?
xiewei8079 1年前 已收到3个回答 举报

松520 花朵

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解题思路:当水平面对小球无支持力时,对应的转速最大,根据拉力和重力的合力提供向心力列式求解即可.

如图所示,以小球为研究对象,小球受三个力的作用,重力mg、水平面支持力N、绳子拉力F.

在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为
mv2
R,而R=htanθ,得
Fcosθ+N=mg
Fsinθ=
mv2
R=mω2R=m4π2n2R=m4π2n2htanθ
当球即将离开水平面时,N=0,转速n有最大值.
N=mg-m4π2n2htanθ=0
n=[1/2π]

g
h.
答:要使球不离开水平面,转动轴转速的最大值是[1/2π]

g
h.

点评:
本题考点: 向心力;牛顿第二定律.

考点点评: 本题关键找出临界状态,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解,不难.

1年前

4

梦薇t婉 幼苗

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dddddddddddddddddddddddddddddd

1年前

1

lidanneu 幼苗

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最大转速为:
1/2π根号G/H。

1年前

0
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