升降机内悬挂一圆锥摆,摆线长为1m,小球质量为0.5kg,当升降机以2m/s2的加速度匀加速上升时,摆线恰好与竖直方向成θ=37°角,试求:(1)小球的转速;(2)摆

发布时间:2020-08-05 16:25:57

升降机内悬挂一圆锥摆,摆线长为1m,小球质量为0.5kg,当升降机以2m/s2的加速度匀加速上升时,摆线恰好与竖直方向成θ=37°角,试求:
(1)小球的转速;
(2)摆线的拉力.(g取10m/s2)

网友回答

解:小球受力如图:

正交分解:沿半径方向
Tsinθ=mrω2
Tcosθ-mg=ma
r=lsinθ
ω=2πn
联立解得T=7.5N
n=r/s=0.62r/s
答:(1)小球的转速为0.62r/s;
(2)摆线的拉力为7.5N.
解析分析:对小球受力分析,小球受重力和绳子的拉力,沿水平方向和竖直方向建立坐标系,把绳子的拉力分解到坐标轴上,水平方向的合力提供做圆周运动所需要的向心力,竖直方向的合力提供竖直向上的加速度,列方程组求解.

点评:此题要正确的对小球进行受力分析,分别在竖直方向上和水平方向上运用牛顿第二定律列方程.此题难度不大,属于中档题.
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