题目内容
质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点,绳长分别为la、lb,如图所示.当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时轻杆停止转动,则( )
A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动 |
B.在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然增大 |
C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 |
D.绳b未被烧断时,绳a的拉力大于mg,绳b的拉力为mω2lb |
绳子断开前,小球做匀速圆周运动,合力指向c点,对小球受力分析,受重力G,a绳子的拉力F1,b绳子的拉力F2,根据牛顿第二定律有
F1=mg
F2=mω2lb
小球的线速度为
v=ωlb
绳子断开后,杆停止转动,由于惯性,小球将绕A点转动,若速度较小,小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动;若速度较大,也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动.
在最低点时
Fa-mg=m
解得
Fa=mg+m
>F1
故选BC.
F1=mg
F2=mω2lb
小球的线速度为
v=ωlb
绳子断开后,杆停止转动,由于惯性,小球将绕A点转动,若速度较小,小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动;若速度较大,也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动.
在最低点时
Fa-mg=m
(ωlb)2 |
la |
解得
Fa=mg+m
(ωlb)2 |
la |
故选BC.
练习册系列答案
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质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示,当木架绕轴
BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在
水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时木架停止转动,则下列说法
不正确的是( )
BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在
水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时木架停止转动,则下列说法
不正确的是( )
A、绳a对小球拉力不变 | B、绳a对小球拉力增大 | C、小球可能前后摆动 | D、小球可能在竖直平面内做圆周运动 |
质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示,当轻杆木架绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时木架停止转动,则下列说法中错误的是( )
A、小球仍在水平面内做匀速圆周运动 | B、在绳b被烧断瞬间,绳a中张力突然增大 | C、若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 | D、若角速度ω较大,小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动 |