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    (8分) 如图：直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为L,O2A长为L,A端小球质量为m，要使两根细线均被拉直，杆应以多大的角速度转动．

     

     

    【答案】

    ＜＜

    【解析】当较小时，线O1A拉直，O2A松弛；当较大时，线O2A拉直，O1A松弛。设O2A刚好拉直，但FO2A又为零时，角速度为1，此时O2O1A=300，对小球：

    FO1A０＝ｍｇ ①

    FO1A０＝ｍ１２０    ②                                （2分）

    由①②解得１＝                                                （1分）

    设Ｏ１Ａ由拉紧转到刚被拉直，ＦＯ２Ａ变为零时，角速度为２，对小球：

    ＦＯ２Ａ０＝ｍｇ

    ＦＯ２Ａ０＝ｍ２２Ｌ０                                     （2分）

    解得２＝                                                     （1分）

    故杆转动的角速度范围为：＜＜                     （2分）

    本题考查匀速圆周运动的临界问题，当角速度较小时，只有OA段绳子由拉力，设当角速度为w1时绳子O2A伸直但没有拉力，此时由O1A和重力的合力提供向心力，分析受力情况可知绳子在竖直方向的分力与重力平衡，水平方向的分力提供向心力，由角度可求得向心力的大小，再由F=mw2r可求得加速度大小，同理当角速度较大时绳子O1A上有拉力，列公式可求得最大角速度，在这两个值之间取值即可

     

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    （1）F的大小；
    （2）若到达B点时撤去力F，则环到达C点所用的时间。

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    求：（1）圆环加速度a的大小；

    （2）拉力F的大小。

     

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    （1）为了使轻杆与水平地面夹角＝37°时立方体平衡且不动，作用在立方体上的水平推力F1应为多大？

    （2）若立方体在F2＝4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，则刚要与挡板相碰时其速度多大？

    （3）立方体碰到挡板后即停止运动，而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置，若小球与地面接触的时间为t＝0.05s，则小球对地面的平均冲击力为多大？

    （4）当杆回到竖直位置时撤去F2，杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下，最终立方体在通道内的运动速度多大？

     

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    科目：高中物理 来源：2013届浙江省宁波四中高三第一次月考物理试卷（带解析） 题型：计算题

    (8分) 如图：直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为L,O2A长为L,A端小球质量为m，要使两根细线均被拉直，杆应以多大的角速度转动．

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