如图，V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动，OO’沿竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为。两质量均为的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为、能承受最大拉力的轻质细线连

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图，V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动，OO’沿竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为。两质量均为的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为、能承受最大拉力的轻质细线连结。环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍。当杆以角速度转动时，细线始终处于水平状态，取。]
（1）求杆转动角速度ω的最小值；
（2）将杆的角速度从（1）问中求得的最小值开始缓慢增大，直到细线断裂，写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式。

◎ 答案

 （1） 3.33rad/s（2）

◎ 解析

：（1）∵角速度最小时，fmax沿杆向上，此时绳处于松弛状态，则
，                           
，                        
且，，
∴ω1=10/3≈3.33rad/s                                    
（2）当fmax沿杆向下时，绳仍处于松弛状态，有
，  ，
∴ω2=5rad/s                                             
此后，拉力随的增大而变大，当细线拉力刚达到最大时，有

，
∴ω3=10rad/s                                            
因此在间，   
∴   

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动，OO’沿竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为。两质量均为的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为、能承受最大拉力的轻质细线连…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  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。

对称轴 转轴 竖直 知识点 并用
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