如图所示,已知绳长L=20cm,水平杆长L'=0.1m,小球质量m=0.3kg,整个装置可以绕竖直转轴转动,问:(1)要使绳子与竖直方向成45°角,该装置必须以多大的角速度转动才行?(2)此

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 角速度/2022-09-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,已知绳长L=20cm,水平杆长L'=0.1m,小球质量m=0.3kg,整个装置可以绕竖直转轴转动,问:
(1)要使绳子与竖直方向成45°角,该装置必须以多大的角速度转动才行?   
(2)此时绳子的拉力为多大?

◎ 答案

解:小球绕杆做圆周运动,其轨道平面在水平面内,
轨道半径r=L'+Lsin 45°,
绳的拉力与小球重力的合力提供小球做圆周运动的向心力,
对小球的受力分析如图所示.

设绳对小球拉力为F,重力为mg,
则绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力,
利用牛顿第二定律可得:mgtan45°=mω2r,r=L'+Lsin 45° 
联立以上两式,代入数据可得:ω= 6. 4 rad/s,

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,已知绳长L=20cm,水平杆长L'=0.1m,小球质量m=0.3kg,整个装置可以绕竖直转轴转动,问:(1)要使绳子与竖直方向成45°角,该装置必须以多大的角速度转动才行?(2)此…”主要考查了你对  【角速度】,【向心力】  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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