题目内容
【题目】如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m=2kg的小球A,另一端连接质量M=12kg的重物B,小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动。取g=10m/s2。求:
(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rd/s时,重物B所受地面的支持力大小F;
(2)当重物B所受地面的支持力为零时,小球A做匀速圆周运动的线速度大小v.
【答案】(1)F=90N (2)v=3m/s
【解析】
(1)以小球A为研究对象,其做圆周运动所需的向心力由绳子的拉力T1提供,有:
T1=mr
以重物B为研究对象,由其受力情况可知:T1′+F=Mg,
其中 T1=T1′
解得:F=90N
(2)此时绳子的拉力大小T2等于重物B所受的重力大小,即:T2=Mg
以小球A为研究对象,有T2=m
解得:v=3m/s
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