甲、乙两名滑冰运动员,m甲=80kg,m乙=40kg,面对面拉着弹簧秤做匀速圆周运动的滑冰表演,两人相距0.9m,弹簧秤

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  • 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:

    mRω2=mRω2=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

    R甲

    R乙=

    m乙

    m甲=

    1

    2,

    则有:R=0.3m,R=0.6m.

    (2)由于v=Rω,知两人的线速度不等,即速率之比为v:v=1:2.

    根据F=mRω2

    代入数据得:ω=5rad/s.

    所以有:vR=0.3×5=1.5m/s,

    vR=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.