问题 问答题

在一根细线上套有一个质量为m的光滑小环,将细线的两端固定在如右下图所示的竖直杆上的A、B两点,A、B间距为L,当竖直杆以一定的角速度绕AB轴匀速转动时细线被张紧,小环在水平面内做匀速圆周运动,此时细线的BC段恰沿水平方向且长度为

3
4
L.求:

(1)细线中的拉力大小为多少?

(2)小环做匀速圆周运动的角速度是多少?

答案

设细线中拉力在大小为T,对小球进行受力分析,设∠BAC=θ

在竖直方向上有:Tcosθ=mg

在水平方向上有:T+T sinθ=mω2R

由几何关系知:tanθ=

3
4
 

联立①②③解出:

T=

5
4
mg 

ω=

8g
3L

答:(1)细线中的拉力大小为

5
4
mg;

(2)小环做匀速圆周运动的角速度是

8g
3L

问答题
多项选择题