题目内容
升降机内悬挂一圆锥摆,摆线为1米,小球质量为0.5kg,当升降机以2m/s2加速度匀加速上升时,摆线恰与竖直方向成θ=37°角,试求小球的角速度和摆线的拉力?(g=10m/s2)
分析:以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解角速度和摆线的拉力.
解答:解::以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,由题意得:
在水平方向:Tsinθ=mω2Lcosθ
在竖直方向上:Tcosθ-mg=ma
代入解得:T=7.5N,ω=
rad/s
答:小球的角速度为
rad/s,摆线的拉力为7.5N.
在水平方向:Tsinθ=mω2Lcosθ
在竖直方向上:Tcosθ-mg=ma
代入解得:T=7.5N,ω=
15 |
答:小球的角速度为
15 |
点评:本题运用正交分解法研究圆锥摆问题,小球在水平面内由拉力的水平分力提供向心力.
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