如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,

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  • 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.

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