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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,两绳固定在细杆的A、B两点,其中A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:
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,两绳固定在细杆的A、B两点,其中A绳长 L A =2m,当两绳都拉直时,A、B两绳和细杆的夹角 θ 1 =30°, θ 2 =45°, g =10m/s 2 .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?
▼优质解答
答案和解析
(1)ω2=3.15(rad/s) 要使两绳都拉紧2.4 rad/s≤ω≤3.15 rad/s (2)TA=0.27N, TB=1.09N 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 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: 解得:ω2=3.15(rad/s) 要使两绳都拉紧2.4 rad/s≤ω≤3.15 rad/s (2)当ω=3 rad/s时,两绳都紧. TA=0.27N, TB=1.09N [点评]分析两个极限(临界)状态来确定变化范围,是求解“范围”题目的基本思路和方法.
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