如图所示,OA、OB两根绳子系着一个质量为m=0.5Kg的小球,两绳的A、B端分别固定在竖直转动轴上,OA绳长L=2m,两绳都拉直时与轴的夹角分别为370和530,(sin37°=0.6cos37°=0.

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,OA、OB两根绳子系着一个质量为m=0.5Kg的小球,两绳的A、B端分别固定在竖直转动轴上,OA绳长L=2m,两绳都拉直时与轴的夹角分别为370和530,(sin37°=0.6  cos37°=0.8   g=10m/s2) 求:
(1)小球随轴转动的角速度ω=2.4rad/s时,绳OA、OB的张力分别是多少?
(2)小球随轴转动的角速度ω=3.0rad/s时,绳OA、OB的张力分别是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)若OB绳子刚好伸直,则:
mgtan37°=m(Lsin37°)ω02
解得:ω0=2.5rad/s
当ω=2.4rad/s<ω0时,OB绳子是弯曲的;
故OB绳子张力为零;
根据牛顿第二定律,有:
TOAx=m(Lsin37°)ω2=3.456N;
TOAy=mg=5N;
TOA=

T2OAx
+
T2OAy
≈6.1N;
(2)当ω=3.0rad/s>ω0时,OB绳子是伸直的,根据牛顿第二定律,有
水平方向:TOAcos37°-TOBcos53°-mg=0
竖直方向:TOAsin37°+TOBcos37°=m(Lsin37°)ω2
解得:TOA=7.24N
TOB=1.32N
(1)小球随轴转动的角速度ω=2.4rad/s时,绳OA的张力是6.1N,OB的张力为零;
(2)小球随轴转动的角速度ω=3.0rad/s时,绳OA的张力是7.24N,OB的张力为1.32N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,OA、OB两根绳子系着一个质量为m=0.5Kg的小球,两绳的A、B端分别固定在竖直转动轴上,OA绳长L=2m,两绳都拉直时与轴的夹角分别为370和530,(sin37°=0.6cos37°=0.…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】  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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