升降机内悬挂一圆锥摆,摆线长为1m,小球质量为0.5kg,当升降机以2m/s2的加速度匀加速上升时,摆线恰好与竖直方向成

升降机内悬挂一圆锥摆,摆线长为1m,小球质量为0.5kg,当升降机以2m/s2的加速度匀加速上升时,摆线恰好与竖直方向成θ=37°角,试求:

(1)小球的转速;
(2)摆线的拉力.(g取10m/s2
半圆三角 1年前 已收到2个回答 举报

liuhj_168 幼苗

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解题思路:对小球受力分析,小球受重力和绳子的拉力,沿水平方向和竖直方向建立坐标系,把绳子的拉力分解到坐标轴上,水平方向的合力提供做圆周运动所需要的向心力,竖直方向的合力提供竖直向上的加速度,列方程组求解.

小球受力如图:

正交分沿半径方向
Tsinθ=mrω2
Tcosθ-mg=ma
r=lsinθ
ω=2πn
联立解得T=7.5N
n=

15
2πr/s=0.62r/s
答:(1)小球的转速为0.62r/s;
(2)摆线的拉力为7.5N.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;线速度、角速度和周期、转速;向心力.

考点点评: 此题要正确的对小球进行受力分析,分别在竖直方向上和水平方向上运用牛顿第二定律列方程.此题难度不大,属于中档题.

1年前

2

a515458897 幼苗

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做个受力分析图
力的平衡
竖直方向上:mg=T1=T·cos37
水平方向上:mv2/r=T2=T·sin37 r=L·sin37
联立解得:v=0.15m/s T=6.25N

1年前

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