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光滑水平桌面上有一根长0.4m的细绳l,一端固定在桌上的O点,另一端系一质量为20g的小球(如图所示),小球以2m/s的速度做匀速圆周运动.试求:
(1)小球做匀速圆周运动的角速度;
(2)若小球从A点运动半圆后,绳碰到一枚钉子B,OB=0.3m,此时绳对球的拉力.
分析:(1)小球在光滑水平面内做匀速圆周运动,由v=ωL求角速度ω.
(2)小球做匀速圆周运动时,由绳子的拉力提供向心力,绳碰到一枚钉子后,线速度不变,半径变化,根据牛顿第二定律求绳子的拉力.
解答:解:(1)由v=ωl得:小球运动的角速度ω=
v
L
=
2
0.4
=5rad/s

(2)根据牛顿第二定律得:
F=m
v2
r
=0.02×
4
0.09
=0.89N
答:(1)小球做匀速圆周运动的角速度为5rad/s;
(2)若小球从A点运动半圆后,绳碰到一枚钉子B,OB=0.3m,此时绳对球的拉力为0.89N.
点评:本题关键要掌握匀速圆周运动的角速度与线速度的关系公式v=ωr,分析向心力的来源,绳碰到一枚钉子后,线速度不变,半径变化,题目比较简单.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m=1kg的小球A,另一端连接质量为m=4kg的重物B.

?

(1)当A球沿半径r=0.1m的圆做匀速圆周运动,角速度为ω=10rad/s时,B对地面的压力为多大?

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图1-6

(1)小球受到冲量后绳的拉力.

(2)小球从A点运动半周后,绳碰到一枚钉子B,OB=0.3 m,此时绳对球拉力是多大?

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如图所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1 kg的小球A,另一端连接质量为M=4 kg的重物B.(g=10 m/s2

(1)当小球A沿半径r=0.1 m的圆周做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时,物体B对地面的压力为多大?

(2)当A球的角速度为多大时,B物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态?

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