如图所示,把一个质量m=1 kg的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A、B两个固定点相连接,绳a、b长都是1 m。AB长度是1.6 m,直杆和球旋转的角速度等于多少时,b绳上才有张力?
如图所示,把一个质量m=1 kg的物体通过两根等长的细绳与竖直杆上A、B两个固定点相连接,绳a、b长都是1 m。AB长度是1.6 m,直杆和球旋转的角速度等于多少时,b绳上才有张力?
当直杆和球的角速度时,b中才有张力。
抓住临界条件:当b绳刚好伸直还无张力时的角速度为球旋转的最小角速度。
已知a、b绳长均为lm,即
在△AOm中,
小球做圆周运动的轨道半径
b绳被拉直但无张力时,小球所受的重力mg与a绳拉力
的合力F为向心力,其受力分析如图所示,由图可知小球的向心力为
根据牛顿第二定律得
解得直杆和球的角速度为
当直杆和球的角速度时,b中才有张力。