如图所示，水平圆盘半径为R，可绕过圆盘中心的竖直轴转动，在圆盘的边缘用长为R的细线拴着质量为m的小球，圆盘静止时小球离地面高度为32R，拴小球的细线能承受的最大拉力为2

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，水平圆盘半径为R，可绕过圆盘中心的竖直轴转动，在圆盘的边缘用长为R的细线拴着质量为m的小球，圆盘静止时小球离地面高度为

3
2
R，拴小球的细线能承受的最大拉力为
2
3

3
mg，现让圆盘转动的角速度缓慢增加，求：①细线欲断不断时圆盘转动的角速度为多大？②细线断开后小球落地点到转轴的距离为多少？（结果保留根号）
魔方格

◎ 答案

（1）设细线的拉力恰好达到最大时与竖直方向的夹角为α，此时，小球圆周运动的半径为r=R+Rsinα．
魔方格

∵cosα=
mg
T
=

3
2
∴α=30°，所以r=
3
2
R
根据牛顿第二定律得
   mgtan30°=mω2r
解得ω=
1
3

2

3
g
R

（2）细线断开后小球做平抛运动，初速度为v=ωr=

2
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圆盘 竖直 转轴 知识点 绕过
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    		• 3
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