题目内容
如图所示，已知绳长L=20cm，水平杆长L'=0.1m，小球质量m=0.3kg，整个装置可以绕竖直转轴转动，问：
(1)要使绳子与竖直方向成45°角，该装置必须以多大的角速度转动才行？
(2)此时绳子的拉力为多大？
(1)要使绳子与竖直方向成45°角，该装置必须以多大的角速度转动才行？
(2)此时绳子的拉力为多大？
解：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，
轨道半径r=L'+Lsin 45°，
绳的拉力与小球重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，
对小球的受力分析如图所示．
设绳对小球拉力为F，重力为mg，
则绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，
利用牛顿第二定律可得：mgtan45°=mω2r,r=L'+Lsin 45°
联立以上两式，代入数据可得：ω= 6. 4 rad/s,
轨道半径r=L'+Lsin 45°，
绳的拉力与小球重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，
对小球的受力分析如图所示．
设绳对小球拉力为F，重力为mg，
则绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力，
利用牛顿第二定律可得：mgtan45°=mω2r,r=L'+Lsin 45°
联立以上两式，代入数据可得：ω= 6. 4 rad/s,
练习册系列答案
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如图所示，已知绳长l，水平杆长L，小球的质量m，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置从静止开始转动，最后以某一角速度稳定转动时，绳子与竖直方向成角θ．
如图所示，已知绳长L=
