题目内容
【题目】如图所示,装置BO'O可绕竖直轴O'O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1kg,细线AC长L=1m,B点距C点的水平和竖直距离相等。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)当装置匀速转动的角速度为ω1=3rad/s时,细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求细线AB和AC上的拉力大小。
(2)当装置匀速转动的角速度为ω2=rad/s时,求细线AB和AC的拉力大小。
【答案】(1) , (2) ,
【解析】(1)设AB和AC的拉力为F1、F2
F2cos37°=mg
F2 sin37°-F1=mω2Lsin37°
由①②得F1=12.5N,F2=2.1N
(2)当时,小球向左上方摆起,若AB拉力为零,设AC和竖直方向的夹角为θ′,有mgtanθ′= mω22lsinθ′
解得θ'=53°
由于B点距C点的水平和竖直距离相等,此时细线AB恰好竖直
FAB=0
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