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  • 如图所示，质量m=0.4kg的小球固定在长L=1m的轻绳的一端，绳的另一端固定在天花板的O点，细绳于竖直方向的夹角为30°，让小球在水平内做匀速圆周运动．求小球转动的角速度，绳子受到的拉力．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，质量m=0.4kg的小球固定在长L=1m的轻绳的一端，绳的另一端固定在天花板的O点，细绳于竖直方向的夹角为30°，让小球在水平内做匀速圆周运动．求小球转动的角速度，绳子受到的拉力．

      试题解答

      见解析
      解：对摆球做受力分析如图所示，绳的拉力和重力的合力为F合
      根据力的合成得：F      合=mgtanθ
      F      合充当向心力，则根据牛顿第二定律得：F向=F合=ma
      即有：mgtanθ=ma
      解得小球转动的向心加速度为：a=gtanθ，
      又 F      向=mω2r，r=Lsinθ
      联立可得：mgtanθ=mω      2Lsinθ
      解得：ω=
      √
      g
      Lcosθ

      （2）由受力分析根据几何关系可得：cosθ=
      mg
      T

      则得绳子对小球的拉力的大小：T=
      mg
      cosθ

      答：小球转动的角速度为
      √
      g
      Lcosθ
      ；
      （2）绳子对小球的拉力的大小为
      mg
      cosθ
      ．
      标签
      必修2沪科版解答题高中物理

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