题目内容
【题目】如图所示,两根轻绳同系一个质量m=0.14kg的小球,两绳的另一端 分别固定在轴上的A、B两处,上面绳AC长L=2.00m,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为和,小球随轴一起在水平面内做匀速圆周运动,重力加速度g取,已知,求:
(1)若要两绳均处于拉直状态,小球的角速度至少为多少?
(2)当小球的角速度为时,两轻绳拉力各为多少?
【答案】(1) (2)0N,3.36N
【解析】
(1)当恰好只有AC绳拉紧,而BC绳拉直但无拉力时,根据牛顿第二定律,有:
解得:
(2)当AC绳拉直但没有力时,即时,由重力和绳BC的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
解得:
当时两绳均张紧.
当时,AC绳无拉力,
BC绳与杆的夹角.
设此时BC与竖直方向的夹角为,对小球有:
而
联立可解得: ,.
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