如圖, 兩繩系一個(gè)質(zhì)量為m=0.1千克達(dá)到小球, 兩繩的另兩端分別固定于軸上的A、B兩處, 上繩AC長L=2米, 兩繩都拉直時(shí)與軸夾角分別是30°和45°,求小球的角速度在什么范圍內(nèi)取值, 兩繩始終張緊?
兩繩張緊時(shí),小球受的力如圖所示,當(dāng)ω由0逐漸增大時(shí),ω可能出現(xiàn)兩個(gè)臨界值.

BC恰好拉直,但F2仍然為零,設(shè)此時(shí)的角速度為ω1,則有
Fx="F1sin30°=mω12Lsin30°     " ①       2分
Fy="F1cos30°-mg=0           " ②       2分
代入已知解①②得  ω1="2.40" rad/s                1分
(2)AC由拉緊轉(zhuǎn)為恰好拉直,但F1已為零,設(shè)此時(shí)的角速度為ω2,則有
Fx="F2sin45°=mω22Lsin30°   "     ③             2分
Fy="F2cos45°-mg=0             " ④             2分
代入已知解③④得  ω2="3.16" rad/s            1分
可見,要使兩繩始終張緊,ω必須滿足
2.40 rad/s<ω<3.16 rad/s.                        2分
答案:2.40 rad/s<ω<3.16 rad/s
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,曲面與半徑為R=2.5m的豎直半圓組成光滑軌道.一個(gè)小球從A點(diǎn)斜向上拋,并在半圓最高點(diǎn)B水平進(jìn)入軌道,然后沿曲面上升,最大高度達(dá)到h=10m。求小球拋出的速度和位置s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖甲所示為測量電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度的實(shí)驗(yàn)裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上,在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動.在圓形卡紙的旁邊安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器。

下面是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟:
①使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸;
②啟動電動機(jī),使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來;
③接通電火花計(jì)時(shí)器的電源,使它工作起來;
④關(guān)閉電動機(jī),拆除電火花計(jì)時(shí)器;研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示),寫出角速度ω的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù),得出ω的測量值。
(1)要得到角速度ω的測量值,還缺少一種必要的測量工具,它是____
A.秒表B.游標(biāo)卡尺C.圓規(guī)D.量角器
(2)設(shè)電火花計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為t,卡紙上有連續(xù)打下的n個(gè)點(diǎn),寫出ω的表達(dá)式,并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的含義                     ;
(3)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊,在電火花計(jì)時(shí)器與盤面保持良好接觸的同時(shí),可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓,而是類似一種螺旋線,如圖丙所示。你認(rèn)為這對測量結(jié)果有無影響,寫出理由                                       。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

火車以某一速度通過轉(zhuǎn)彎半徑為的彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是
A.轉(zhuǎn)彎半徑B.轉(zhuǎn)彎半徑
C.若火車速度小于時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用
D.若火車速度大于時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

用長L1=4m和長為L2=3m的兩根細(xì)線,拴一質(zhì)量m=2kg的小球A,L1和L2的另兩端點(diǎn)分別系在一豎直桿的O1,O2處,已知O1O2=5m如下圖(g=10m·s-2)

(1)當(dāng)豎直桿以的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時(shí),O2A線剛好伸直且不受拉力.求此時(shí)角速度ω1.
(2)當(dāng)O1A線所受力為100N時(shí),求此時(shí)的角速度ω2.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上,它們由相同材料制成,A的質(zhì)量為2m,B、C的質(zhì)量各為m,如果OA=OB=R,OC=2R,當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時(shí),(設(shè)A,B,C都沒有滑動).下述結(jié)論中錯(cuò)誤的是          (       )

A。 C物的向心加速度最大;
B.  B物的靜摩擦力最小;
C.當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí),B比C先開始滑動;
D.當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí),A比B先開始滑動。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體以4m/s的線速度做勻速圓周運(yùn)動,轉(zhuǎn)動周期為2s,則物體在運(yùn)動過程的任一時(shí)刻的向心加速度大小為:
A.B.C.0D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(A組)如圖所示,定滑輪的半徑r="2" cm,繞在滑輪上的細(xì)線懸掛著一個(gè)重物,由靜止開始釋放,測得重物以加速度a=2 m/s2做勻加速運(yùn)動,在重物由靜止下落距離為1 m的瞬間,求滑輪邊緣上的點(diǎn)的角速度和向心加速度。

(B組)在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的1/4圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點(diǎn)距地面高度H=0.8m。 一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開軌道。落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離S=0.8m?諝庾枇Σ挥(jì),g取10 m/s2,求:
(1)小滑塊離開軌道時(shí)的速度大小;
(2)小滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí),小球?qū)壍赖膲毫Χ啻螅?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241236002573571.jpg" style="vertical-align:middle;" />

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小物體靜止在固定的、半徑為R的半圓形槽內(nèi),距最低點(diǎn)高為處,則它受到的摩擦力大小為                                                                                    (   )
A.B.
C.D.

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