Question

如图所示，已知绳长为L₁＝20 cm，水平杆L₂＝0.1 m，小球质量m＝0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动，问：

(1)要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？

(2)此时绳子的张力是多大？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)6.4 rad/s 　　(2)4.24 N 　　解析：对小球受力分析如图所示，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． 　　对小球利用牛顿第二定律可得： 　　mgtan45°＝mω2r 　　r＝L2＋Lsin45° 　　联立以上两式，将数值代入可得 　　ω＝6.4 rad/s 　　F＝＝4.24 N． 　　思路分析：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径r＝L2＋Lsin45°，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力．