如图,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,A处绳长为2L,B处绳长为L,转轴带动小球转

如图,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,A处绳长为
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L,B处绳长为L,转轴带动小球转动,当角速度ϖ=
3g
L
两细绳均处于拉直状态.求:
(1)两绳各自对小球的拉力;
(2)转轴带动小球从静止转动至ϖ=
3g
L
的过程中,机械系统通过两绳对小球所做的功.(空气阻力不计,重力加速度为g)
云中青鸟飞 1年前 已收到1个回答 举报

afzq615 幼苗

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解题思路:(1)小球做圆周运动,竖直方向A的拉力的分力充当向心力;而B及A水平向左的分力的合力充当向心力;联立可求得两绳的拉力;
(2)从小球开始运动到转至角速度为ω的过程中,由动能定理可求得两绳所做的功.

(1)由牛顿第二定律及向心加速度公式得:
TAsin+TB=mω2L
TAcosθ=mg
解得:TB=2mg;
TA=
2mg;
(2)小球从自然下垂的静止状态转至ω的过程中,根据动能定理得:
W-mg
2L(1-cos45°)=[1/2]m(ωL)2-0
解得:W=mg(
2+[1/2])L;
答:(1)两绳各自对小球的拉力分别为2mg;
2mg;
(2)机械系统通过两绳对小球所做的功W=mg(
2+[1/2])L;

点评:
本题考点: 动能定理的应用;向心力.

考点点评: 本题考查动能定理的应用及向心力公式,要注意明确虽然物体做的是圆周运动,但是动能也均是由绳子的拉力做功而产生的.

1年前

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