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如圖所示，已知繩長L=20cm，水平桿長L'=0.1m，小球質量m=0.3kg，整個裝置可以繞豎直轉軸轉動，問：
(1)要使繩子與豎直方向成45°角，該裝置必須以多大的角速度轉動才行？   
(2)此時繩子的拉力為多大？
解：小球繞桿做圓周運動，其軌道平面在水平面內，
軌道半徑r=L'+Lsin 45°，
繩的拉力與小球重力的合力提供小球做圓周運動的向心力，
對小球的受力分析如圖所示．

設繩對小球拉力為F，重力為mg，
則繩的拉力與重力的合力提供小球做圓周運動的向心力，
利用牛頓第二定律可得：mgtan45°=mω2r,r=L'+Lsin 45° 
聯立以上兩式，代入數據可得：ω= 6. 4 rad/s,
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，已知繩長l，水平桿長L，小球的質量m，整個裝置可繞豎直軸轉動，當該裝置從靜止開始轉動，最后以某一角速度穩定轉動時，繩子與豎直方向成角θ．
（1）試求該裝置轉動的角速度；
（2）此時繩的張力；
（3）整個過程中，此裝置對小球做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，已知繩長L=
2
m，水平桿長為l0=2m．，球質量m=
2
kg，整個裝置可繞豎直軸轉動．取g=10m/s2求：
（1）使繩子與豎直方向夾角45°角，該裝置以多大角速度轉動才行？
（2）此時繩子的拉力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

細繩的一端固定在天花板上，另一端懸掛質量為m的小球，小球經推動后在水平面上做勻速圓周運動，如圖所示，已知繩長l，繩與豎直線的夾角為θ，求：（1）小球的運動周期；（2）繩對小球的拉力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

細繩的一端固定在天花板上，另一端懸掛質量為m的小球，小球經推動后在水平面上做勻速圓周運動，如圖所示，已知繩長l，繩與豎直線的夾角為θ，求：（1）小球的運動周期；（2）繩對小球的拉力。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆吉林省高一上學期期末質量檢測物理試卷 題型：計算題

細繩的一端固定在天花板上，另一端懸掛質量為m的小球，小球經推動后在水平面上做勻速圓周運動，如圖所示，已知繩長l，繩與豎直線的夾角為θ，求：（1）小球的運動周期；（2）繩對小球的拉力。

 

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