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如图所示,质量为m=0.1kg的小球和A、B两根细绳相连,两绳且固定在细杆的A、B两点,其中绳长LA=2m,当两绳都拉直时,A、B两绳和细杆的夹角θ1=30°,θ2=45°,g=10m/s2.求(1)当细杆转动的角速
题目详情
如图所示,质量为m=0.1kg的小球和A、B两根细绳相连,两绳且固定在细杆的A、B两点,其中绳长LA=2m,当两绳都拉直时,A、B两绳和细杆的夹角θ1=30°,θ2=45°,g=10m/s2.求
(1)当细杆转动的角速度ω在什么范围内,A、B两绳始终张紧?
(2)当ω=3rad/s时,A、B两绳的拉力分别为多大?
(1)当细杆转动的角速度ω在什么范围内,A、B两绳始终张紧?
(2)当ω=3rad/s时,A、B两绳的拉力分别为多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)当B绳恰好拉直,但TB=0时,细杆的转动角速度为ω1,
有:TAcos30°=mg
TAsin30°=mω12LAsin30°
解得:ω1=2.4rad/s
当A绳恰好拉直,但TA=0时,细杆的转动角速度为ω2,
有:TBcos45°=mg
TAsin45°=mω22LAsin30°
解得:ω2=3.16rad/s
要使两绳都拉紧2.4 rad/s≤ω≤3.16rad/s
(2)当ω=3 rad/s时,两绳都拉紧.
TAsin30°+TBsin45°=mω2LAsin30°
TAcos30°+TBcos45°=mg
TA=1.37N
TB=10.75N
答:(1)要使两绳都拉紧2.4rad/s≤ω≤3.16rad/s.
(2)当ω=3rad/s时,A、B两绳的拉力分别为TA=1.37N,TB=10.75N.
有:TAcos30°=mg
TAsin30°=mω12LAsin30°
解得:ω1=2.4rad/s
当A绳恰好拉直,但TA=0时,细杆的转动角速度为ω2,
有:TBcos45°=mg
TAsin45°=mω22LAsin30°
解得:ω2=3.16rad/s
要使两绳都拉紧2.4 rad/s≤ω≤3.16rad/s
(2)当ω=3 rad/s时,两绳都拉紧.
TAsin30°+TBsin45°=mω2LAsin30°
TAcos30°+TBcos45°=mg
TA=1.37N
TB=10.75N
答:(1)要使两绳都拉紧2.4rad/s≤ω≤3.16rad/s.
(2)当ω=3rad/s时,A、B两绳的拉力分别为TA=1.37N,TB=10.75N.
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