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  • 如图所示，一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处，AB间距为L，A处绳长为L，B处绳长为L，两根绳能承受的最大拉力均为2mg，转轴带动小球转动．则：（1）当B处绳子刚好被拉直时，小球的线速度v多大？（2）为不拉断细绳，转轴转动的最大角速度ω多大？（3）若先剪断B处绳子，让转轴带动小球转动，使绳子与转轴的夹角从45°开始，直至小球能在最高位置作匀速圆周运动，则在这一过程中，小球克服重力做的功是多少？试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处，AB间距为L，A处绳长为L，B处绳长为L，两根绳能承受的最大拉力均为2mg，转轴带动小球转动．则：
      （1）当B处绳子刚好被拉直时，小球的线速度v多大？
      （2）为不拉断细绳，转轴转动的最大角速度ω多大？
      （3）若先剪断B处绳子，让转轴带动小球转动，使绳子与转轴的夹角从45°开始，直至小球能在最高位置作匀速圆周运动，则在这一过程中，小球克服重力做的功是多少？

      试题解答

      见解析
      （1）B处绳被拉直时，绳与杆夹角θ=45°，TAcosθ=mg，
      ∴v=
      （2）当转轴转动的角速度最大时，B绳拉力为T      B=2mg，A绳拉力不变，
      T      Acosθ=mg，
      ∴ω=
      （3）剪断B处绳子后，小球只在A绳作用下做圆周运动，当A绳力达到2mg时，小球能在最高位置作匀速圆周运动，
      则有：T      Acosθ=mg
      解得：θ=60°
      即绳子的夹角由45°变成了60°
      小球上升的高度为h=      Lcos45°-Lcos60°=（1-）L
      所以W      克=-WG=
      答：（1）当B处绳子刚好被拉直时，小球的线速度v为      ；
      （2）为不拉断细绳，转轴转动的最大角速度ω为      ；
      （3）在这一过程中，小球克服重力做的功是      ．
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      必修2沪科版解答题高中物理

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