Question

【題目】如圖所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質量m=2kg的小球A，另一端連接質量M=12kg的重物B，小球A沿半徑r=0.15m的圓做勻速圓周運動。取g=10m/s2。求：

(1)當小球A做勻速圓周運動的角速度ω=10rd/s時，重物B所受地面的支持力大小F；

(2)當重物B所受地面的支持力為零時，小球A做勻速圓周運動的線速度大小v.

Answer 1

【答案】(1)F=90N (2)v=3m/s

【解析】

（1）以小球A為研究對象，其做圓周運動所需的向心力由繩子的拉力T1提供，有：

T1=mr

以重物B為研究對象，由其受力情況可知：T1′+F=Mg，

其中 T1=T1′

解得:F=90N

（2）此時繩子的拉力大小T2等于重物B所受的重力大小，即:T2=Mg

以小球A為研究對象，有T2=m

解得:v=3m/s