解题思路:(1)当细线AB张力为零时,小球受重力和AC绳的拉力,靠两个力的合力提供向心力,根据小球转动的半径,结合牛顿第二定律求出角速度ω1的大小.
(2)细线AB恰好竖直,但张力为零时,由几何关系求出AC绳与竖直方向的夹角,根据牛顿第二定律求出角速度ω2的大小.
(1)细线AB上张力恰为零时有:mgtan37°=mω1lsin37°
解得:ω1=
g
lcos37°=
50
4=
5
2
2rad/s.
(2)细线AB恰好竖直,但张力为零时,由几何关系得:
cosθ′=
3
5,
则有:θ′=53°
mgtanθ′=mω22lsinθ′
解得:ω2=
50
3rad/s.
答:(1)角速度ω1的大小为
5
2
2rad/s;
(2)角速度ω2的大小为
50
3rad/s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
考点点评: 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.