题目内容
如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T。求(取g=10m/s2,结果可用根式表示):
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?
(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω'为多大?
(3)细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关,请在坐标纸上画出ω的取值范围在0到ω'之间时的T—ω2的图象(要求标明关键点的坐标值)。
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(1)
(2)
(3)j见解析
解析:
(1)
------------------------------------------------(4分)
(2)
----------------------------------------------------(4分)
(3)分析:
a.当
时 T1=mgcos
=8N 标出第一个特殊点坐标【0,8 N】--------(2分)
b.当
<
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当
时,T2=12.5N 标出第二个特殊点坐标【
,12.5N】------(2分)
c.当
时,小球离开锥面,设细线与竖直方向夹角为β
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当
时, T3=20N
标出第三个特殊点坐标【
,20N】-----------------(2分)
画出T-
图象如图所示.
练习册系列答案
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A、等于
| ||
B、等于
| ||
| C、等于mg时,一定竖直向上 | ||
| D、以上说法均不正确 |
| A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a | B、金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a | C、金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 | D、金属线框最终将停在最低点 |