问题详情:
如图所示,两绳系一质量为0.1kg的小球,两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处,上面绳长2m,两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°,问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力?(g取10m/s2)
【回答】
解:当上绳绷紧,下绳恰好伸直但无张力时,小球受力如下图
由牛顿第二定律得:mgtan30°=mω12r;
又有:r=Lsin30°
解得:ω1=rad/s;
当下绳绷紧,上绳恰好伸直无张力时,小球受力如下图
由牛顿第二定律得:mgtan45°=mω22r;
解得:ω2=rad/s;
故当 rad/s<ω<rad/s 时,两绳始终有张力.
答:球的角速度在rad/s<ω<rad/s 时,两绳始终有张力.
知识点:生活中的圆周运动
题型:计算题