如图所示,轻绳一端系一质量为m的小球,另一端做成一个绳圈套在固定的图钉A和B上,此时小球在光滑的水平平台上做半...
问题详情:
如图所示,轻绳一端系一质量为m的小球,另一端做成一个绳圈套在固定的图钉A和B上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动.现拔掉图钉A让小球飞出,此后绳圈又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达到稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动.求:
(1)图钉A拔掉前,轻绳对小球的拉力大小;
(2)从拔掉图钉A开始到绳圈被图钉B套住过程的时间为多少?
(3)小球最后做匀速圆周运动的角速度.
【回答】
解:(1)图钉A拔掉前,轻线的拉力大小为T=mω2a
(2)小球沿切线方向飞出做匀速直线运动
直到线环被图钉B套住前,小球速度为v=ωa
匀速运动的位移s==
则时间t==
(3)v可分解为切向速度v1和法向速度v2,绳被拉紧后v2=0,小球以速度v1做匀速圆周运动,半径r=a+h
由v=
得ω′==
答:(1)图钉A拔掉前,轻绳对小球的拉力大小为mω2a;
(2)从拔掉图钉A开始到绳圈被图钉B套住过程的时间为;
(3)小球最后做匀速圆周运动的角速度.
知识点:未分类
题型:计算题
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