解题思路:面对面拉着一弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,故二者的角速度相同,弹簧秤对各自的拉力提供向心力;再根据牛顿第二定律和向心力公式求解.
(1)弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
m甲R甲ω甲2=m乙R乙ω乙2=600N
由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,所以ω甲=ω乙
R甲
R乙=
m乙
m甲=
1
2,
则有:R甲=0.3m,R乙=0.6m.
(2)由于v=Rω,知两人的线速度不等,即速率之比为v甲:v乙=1:2.
根据F=m甲R甲ω甲2
代入数据得:ω甲=5rad/s.
所以有:v甲=ω甲R甲=0.3×5=1.5m/s,
v乙=ω乙R乙=0.6×5=3m/s
答:(1)甲、乙两人的运动半径分别为0.3m,0.6m;
(2)甲、乙两人的线速度大小分别为1.5m/s,3m/s,角速度都为5rad/s.
点评:
本题考点: 向心力.
考点点评: 解决本题的关键知道甲乙两人角速度相等,靠弹簧的弹力提供向心力.