如图所示,把一个质量m=1kg的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A、B两个固定点相连接,绳a、b长都是1m,杆AB长度是1.6m,直杆和球旋转的角速度等于多少时,b绳上才有张力?

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,把一个质量m=1kg的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上AB两个固定点相连接,绳ab长都是1m,杆AB长度是1.6m,直杆和球旋转的角速度等于多少时,b绳上才有张力?

◎ 答案

解:

如图所示,ab两绳都伸直时,已知ab绳长均为1m,
=1 m,=0.8 m
在△AOD中,cosθ=0.8  
sinθ=0.6,θ=37 °
小球做圆周运动的轨道半径r·sinθ=1 ×0.6 m=0.6 m.
b绳被拉直但无张力时,小球所受的重力mga绳拉力FTa的合力F为向心力,
其受力分析如图所示,由图可知小球的向心力为Fmgtanθ
根据牛顿第二定律得Fmgtanθmrω2
解得直杆和球的角速度为ωrad/s≈3.5 rad/s.
当直杆和球的角速度ω>3.5 rad/s时,b中才有张力.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,把一个质量m=1kg的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A、B两个固定点相连接,绳a、b长都是1m,杆AB长度是1.6m,直杆和球旋转的角速度等于多少时,b绳上才有张力?…”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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