如圖6-6所示，已知繩長為L1=20 cm，水平桿L2=0.1 m，小球質(zhì)量m=0.3 kg，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，問：

（1）要使繩子與豎直方向成45°角，試求該裝置必須以多大的角速度轉(zhuǎn)動才行?

（2）此時繩子的張力是多大?

圖6-6

思路分析：小球繞桿做圓周運動，其軌道平面在水平面內(nèi)，軌道半徑r=L2+Lsin45°，繩的拉力與重力的合力提供小球做圓周運動的向心力.

解析：對小球受力分析如圖6-7所示，設繩對小球拉力為F，重力為mg，則繩的拉力與重力的合力提供小球做圓周運動的向心力.

圖6-7

    對小球利用牛頓第二定律可得：

mgtan45°=mω2r

r=L2+Lsin45°

    聯(lián)立以上兩式，將數(shù)值代入可得

ω=6.4 rad／s

F==4.24 N.

答案：（1）6.4 rad/s  （2）4.24 N


練習冊系列答案
相關(guān)習題

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如圖6-13所示，已知mA=2mB=3mC，它們距軸的關(guān)系是rA=rC=，三物體與轉(zhuǎn)盤表面的動摩擦因數(shù)相同，當轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增加時（    ）

圖6-13

A.物體A先滑動                       B.物體B先滑動

C.物體C先滑動                       D.B與C同時開始滑動

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如圖A-6所示電路，將電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω的電源與一粗細均勻的電阻絲相連，電阻絲的長度L=0．3m，電阻R=，當滑動觸頭以v=5×10-3m/s的速度向右滑動時，電流表G的讀數(shù)為多少？并指出電流表的正負極.已知電容器的電容C=2μF.

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如圖A-6所示，一塊長木板B置于光滑的水平面上，其質(zhì)量為2kg，另有一質(zhì)量為0.8kg的小滑塊A置于木板的一端，已知A與B之間的最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力，且=0.1.木板在放置A的一端受到一個恒定的水平拉力F=5.6N作用后，由靜止開始滑動，如果木板足夠長，那么當F作用在木板上1s后，求：
（1）滑塊A相對于地面的位移；
（2）木板B相對于地面的位移；
（3）滑塊A相對木板B的位移.

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如圖B-6所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm，充電后兩極板間電勢差為120V．若它的電容為3μF，且P到A板的距離為1mm．求：
（1）每一板帶電量；
（2）一個電子在P點具有的電勢能；
（3）一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能；
（4）兩板間的電場強度．

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