如圖4-1所示，已知繩長為L1=20 cm，水平桿L2=0.1 m，小球質(zhì)量m=0.3 kg，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動.問：

圖4-1

（1）要使繩子與豎直方向成45°角，試求該裝置必須以多大的角速度轉(zhuǎn)動才行.

（2）此時繩子的張力是多大?

思路分析：小球繞桿做圓周運動，其軌道平面在水平面內(nèi)，軌道半徑r=L2+Lsin45°，繩的拉力與重力的合力提供小球做圓周運動的向心力.

解析：對小球受力分析如圖4-2所示，設繩對小球拉力為F，重力為mg，則繩的拉力與重力的合力提供小球做圓周運動的向心力.

圖4-2

對小球利用牛頓第二定律可得：

mgtan45°=mω2r

r=L2+Lsin45°

聯(lián)立以上兩式，將數(shù)值代入可得

ω=6.4 rad/s

F==4.24 N.

答案：（1）6.4 rad/s  （2）4.24 N


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學在做“雙縫干涉測定光的波長”實驗時，第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時（如圖1），游標卡尺的示數(shù)（如圖3）所示，第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時（如圖2），游標卡尺的示數(shù)（如圖4）所示。已知雙縫間距d=0.5mm，雙縫到屏的距離L=1.0m。則：

①（圖3）中游標卡尺的示數(shù)為               mm。

②（圖4）中游標卡尺的示數(shù)為               mm。

③ 所測光波的波長為                    m。（保留兩位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011年貴州省遵義四中高二下學期期末考試物理卷 題型：實驗題

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①（圖3）中游標卡尺的示數(shù)為               mm。
②（圖4）中游標卡尺的示數(shù)為               mm。
③所測光波的波長為                   m。（保留兩位有效數(shù)字）

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①（圖3）中游標卡尺的示數(shù)為                mm。

②（圖4）中游標卡尺的示數(shù)為                mm。

③ 所測光波的波長為                    m。（保留兩位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖C-1所示，已知保護電阻R0=0.5Ω，求：
（1）當電阻箱R讀數(shù)為多少時， 電源輸出功率P出最大，并求這個最大值.
（2）當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個最大值.
（3）當電阻箱R讀數(shù)為多少時，保護電阻R0消耗的功率最大， 并求這個最大值.
某同學套用以上的結(jié)論，把R與電源內(nèi)阻r算在一起，這樣解：當R0=R+r，即R=R0-r時，電阻R0消耗的功率最大.但計算時發(fā)現(xiàn)結(jié)果為負，顯然是錯誤的.請問錯在何處？應怎樣解？
（4）設電阻箱R的變化范圍為0~10Ω，分別求R的讀數(shù)為多少時，電源內(nèi)阻消耗的功率最大和最小，并求這兩個值.

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同步練習冊答案