球质量均为m=2kg 圆盘上的A球做半径为r=20cm的匀速圆周运动

问题描述:

球质量均为m=2kg 圆盘上的A球做半径为r=20cm的匀速圆周运动
【待选机型】:HTC
如图所示,光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳两端各细一个小球A和B,两球质量均为m=2kg,圆盘上的A球做半径为r=20cm的匀速圆周运动,要使B球保持静止状态,求(1)A球的角速度ω应是多大?(2)当B球做圆锥摆时,A球以角速度(根号2)ω,半径r=20cm做匀速圆周运动,求绳OB与竖直方向夹角θ
1个回答 分类:物理 2014-10-19

问题解答:

我来补答
求解此题的关键在于受力分析.要使B静止,则B受到的拉力必须等于它自身的重力,因此A受到的拉力也等于球B的重力,这个拉力正好提供向心力.所以根据公式可以写出:F=MV^2/r=MW^2R
带入数值可以求出角速度w.
第二问也是同样的思考;球B做锥摆时,受水平方向的合外力提供向心力,而球A做匀速圆周运动产生向心力为B提供拉力.先计算绳子的拉力F=mw^2*r;因为球B的锥摆速度由绳子在水平方向的分力提供,但是题目并不要求它,而绳受力F在上面已经求出,因此只要绳子在竖直方向分力等于球B的重力就行了,所以F乘以竖直方向夹角的余弦要等于mg从而求出角度
 
 
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