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如图装置叫做离心节速器,它的工作原理和下述力学模型类似:在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球。当发动机带动竖直硬质细杆转动时

网友投稿  2022-10-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图装置叫做离心节速器,它的工作原理和下述力学模型类似:在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球。当发动机带动竖直硬质细杆转动时,两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动,如图所示。设与金属球连接的两轻杆的长度均为l,两金属球的质量均为m,各杆的质量均可忽略不计。当发动机加速运转时,轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°,忽略各处的摩擦和阻力。求:
(1)当轻杆与竖直杆的夹角为30°时金属球做圆周运动的线速度的大小v1
(2)轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°的过程中机器对两小球所做的功。

◎ 答案

解:(1)
得:
(2)设小球在偏角为30°和60°做匀速圆周运动的速度大小分别为v1和v2,上升的高度为h,根据牛顿第二定律有
 ①
 ②
上升的距离
根据动能定理得
由以上方程解得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图装置叫做离心节速器,它的工作原理和下述力学模型类似:在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球。当发动机带动竖直硬质细杆转动时…”主要考查了你对  【圆锥摆】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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