如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为3L,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ω转动.

如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为3L,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ω转动.

题型:不详难度:来源:
如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为


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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ω转动.
答案
当ω较小时,线O1A拉直,O2A松弛;当ω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ω1,此时∠O2O1A=30°,对小球:
FO1A•cos30°=mg①
FO1A•sin30°=mω12


3
L•sin30°

由①②解得ω1=


2g
3L

设O1A由拉紧转到刚被拉直,FO2A变为零时,角速度为ω2,对小球:
FO2A•cos60°=mg
FO2A•sin60°=mω22L•sin60°
解得ω2=


2g
L

故杆转动的角速度范围为:


2g
3L
ω


2g
L

答:要使两根细线均被拉直,杆的角速度范围为


2g
3L
ω


2g
L
举一反三
许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”节目,演员将一根细绳系着盛水的杯子,让杯子在竖直平面内做圆周运动,水不从杯里洒出,甚至当杯子运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来.则在演员停止用力转绳时,下列关于其中的一只杯子的说法正确的是(  )
A.受平衡力作用B.重力势能保持不变
C.机械能不变D.运动状态保持不变

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一只光滑的碗水平放置,其内放一质量为m的小球,开始小球相对于碗静止在碗底,如图所示,则下列哪些情况能使碗对小秋的支持力大于小球的重力(  )
A.碗竖直向上加速运动
B.碗竖直向下减速运动
C.当碗突然水平加速时
D.当碗水平匀速运动转为突然静止时

题型:不详难度:| 查看答案
在普通的公路上常有一些凸形和凹形的路面,如图所示,一质量为m的汽车,通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1,通过凹形路面的最低处时对路面的压力为N2,则关于N1、N2和重力mg的关系正确的是(  )
A.N1=N2=mgB.Nl<mgC.N1>mgD.N2<mg

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如图所示,竖直平面内的
3
4
圆弧形光滑轨道,轨道半径为R,A端与圆心等高,AD为水平面,B点在圆心的正下方,一小球m自A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入轨道,小球巧好能够通过最高点C,求:
(1)小球到B点时的速度vB
(2)释放点距A的竖直高度h;
(3)落点D与A的水平距离s.
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一根长L=80cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内做圆周运动,已知球的质量为m=0.5kg,g取10m/s2,求:
(1)试确定到达最高点时向心力的最小值
(2)当小球在最高点时的速度为3m/s,绳对小球的拉力
(3)试证明:在能够完成竖直平面内做圆周运动的情况下,无论小球的初速度怎样,在最低点和最高点时绳子上的张力差总为30N.(不计空气阻力)
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