如圖2所示,兩繩系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球,上面繩長L=2m,兩端都拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°與45°,問球的角速度在什么范圍內(nèi),兩繩始終張緊;當(dāng)角速度為3 rad/s時(shí),上、下兩繩拉力分別為多大?


見解析
【試題分析】
 ①當(dāng)角速度ω很小時(shí),AC和BC與軸的夾角都很小,BC并不張緊.當(dāng)ω逐漸增大,BC剛被拉直(這是一個(gè)臨界狀態(tài)),但BC繩中的張力仍然為零.設(shè)這時(shí)的角速度為ω1,則有
TACcos30°=mg
TACsin30°=mω12Lsin30°
將已知條件代入上式解得  ω1=2.4rad/s
②當(dāng)角速度ω繼續(xù)增大時(shí)TAC減小,TBC增大.設(shè)角速度達(dá)到ω2時(shí),TAC=0(這又是一個(gè)臨界狀態(tài)),則有
TBCcos45°=mg
TBCsin45°=mω22Lsin30°
將已知條件代入上式解得  ω2=3.16rad/s
所以當(dāng)ω滿足2.4rad/s≤ω≤3.16rad/s時(shí),AC、BC兩繩始終張緊.
本題所給條件ω=3rad/s,此時(shí)兩繩拉力TAC、TBC都存在.
TACsin30°+TBCsin45°=mω2Lsin30°
TACcos30°+TBCcos45°=mg
將數(shù)據(jù)代入上面兩式解得TAC=0.27N,TBC=1.09N
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:學(xué)習(xí)周報(bào) 物理 人教課標(biāo)高考版 2009-2010學(xué)年 第7期 總第163期 人教課標(biāo)版 題型:038

如圖所示,兩繩系一質(zhì)量為m0.1 kg的小球,上面繩長L2 m,兩端都拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°與45°,問球的角速度在什么范圍內(nèi),兩繩始終張緊;當(dāng)角速度為3 rad/s時(shí),上、下兩繩拉力分別為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2012-2013年山東曲阜師大附中高一下第一次教學(xué)質(zhì)量檢測物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩繩系一質(zhì)量為0.1 kg的小球,兩繩的另一端分別 固定于軸的A、B兩處,上面繩長2 m,兩繩拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°和45°,問球的角速度在什么范圍 內(nèi)兩繩始終有張力?(g取10 m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2015屆山東曲阜師大附中高一下第一次教學(xué)質(zhì)量檢測物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩繩系一質(zhì)量為0.1 kg的小球,兩繩的另一端分別 固定于軸的A、B兩處,上面繩長2 m,兩繩拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°和45°,問球的角速度在什么范圍 內(nèi)兩繩始終有張力?(g取10 m/s2

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩繩系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球,上面繩長L=2m,兩端都拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°與45°,問:(本題g取10m/s2

(1)當(dāng)恰好只有AC繩拉緊,而BC繩拉直但無拉力時(shí),球的角速度大;

(2)球的角速度在什么范圍內(nèi),兩繩始終張緊?

(3)當(dāng)角速度為3 rad/s時(shí),上、下兩繩拉力分別為多大?

 


查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案