题目内容
(8分) 如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为L,O2A长为L,A端小球质量为m,要使两根细线均被拉直,杆应以多大的角速度转动.
<<
当较小时,线O1A拉直,O2A松弛;当较大时,线O2A拉直,O1A松弛。设O2A刚好拉直,但FO2A又为零时,角速度为1,此时O2O1A=300,对小球:
FO1A0=mg ①
FO1A0=m120 ② (2分)
由①②解得1= (1分)
设O1A由拉紧转到刚被拉直,FO2A变为零时,角速度为2,对小球:
FO2A0=mg
FO2A0=m22L0 (2分)
解得2= (1分)
故杆转动的角速度范围为:<< (2分)
本题考查匀速圆周运动的临界问题,当角速度较小时,只有OA段绳子由拉力,设当角速度为w1时绳子O2A伸直但没有拉力,此时由O1A和重力的合力提供向心力,分析受力情况可知绳子在竖直方向的分力与重力平衡,水平方向的分力提供向心力,由角度可求得向心力的大小,再由F=mw2r可求得加速度大小,同理当角速度较大时绳子O1A上有拉力,列公式可求得最大角速度,在这两个值之间取值即可
FO1A0=mg ①
FO1A0=m120 ② (2分)
由①②解得1= (1分)
设O1A由拉紧转到刚被拉直,FO2A变为零时,角速度为2,对小球:
FO2A0=mg
FO2A0=m22L0 (2分)
解得2= (1分)
故杆转动的角速度范围为:<< (2分)
本题考查匀速圆周运动的临界问题,当角速度较小时,只有OA段绳子由拉力,设当角速度为w1时绳子O2A伸直但没有拉力,此时由O1A和重力的合力提供向心力,分析受力情况可知绳子在竖直方向的分力与重力平衡,水平方向的分力提供向心力,由角度可求得向心力的大小,再由F=mw2r可求得加速度大小,同理当角速度较大时绳子O1A上有拉力,列公式可求得最大角速度,在这两个值之间取值即可
练习册系列答案
相关题目