题目内容

如图所示,有一根长为2L的轻质细线,它的两端固定在一根长为L的竖直转轴AB上,线上套一个可以自由移动的质量为m的小球. 当转轴转动时,小球正好以B为圆心,在水平面内做匀速圆周运动. 求细线的张力和小球的线速度.

设小球做匀速圆周运动的半径为r,则线长和半径之间的关系为(2Lr)2r2L2,解得r=3L/4。斜线与水平方向的夹角=53°

对小球受力分析如图所示,

由牛顿第二定律可得         

FFcosmv2/r    

Fsinmg           

联立两式,解得F=5mg/4,v

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