m1、m2是质量分别为50g和100g的小球,套在水平光滑杆上,如图所示,两球相距21cm,并用细线相连接,欲使小球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而不滑动,两球离转动中心多远?线上拉力是多大?
问题描述:
m1、m2是质量分别为50g和100g的小球,套在水平光滑杆上,如图所示,两球相距21cm,并用细线相连接,欲使小球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而不滑动,两球离转动中心多远?线上拉力是多大?
答
A、两小球所受的绳子的拉力提供向心力,所以向心力大小相等,角速度又相等,设为ω.据题有:
ω=2πn=62.8rad/s
则有:
m1ω2R1=m2ω2R2
R1+R2=L
解得:R1=
L=m2
m1+m2
×21cm=14cm=0.14m,R2=L-R1=0.07m100 150
绳子的拉力为:F=m1ω2R1=0.05×(62.8)2×0.14N=27.6N
答:两球离转动中心的距离R1为0.14m,R2为0.07m,细线的拉力为 27.6N.
答案解析:两小球所受的绳子的拉力提供向心力,并且它们的加速度相等,根据向心力公式即可求解.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:本题主考考查了向心力公式的应用,知道两小球的角速度和向心力相等.