一个物理题…

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/05 10:35:16
两个质量分别为m1.m2的光滑小球套在光滑水平的杆上,用长为L的细线连接,水平杆随框架以及角速度W转动,两球在杆上相对静止,求两球离转动中心的距离R1.R2以及细线的拉力…

细绳的拉力F给两个小球提供圆运动的向心力,
两个小球圆运动的角速度W相等,圆运动的半径分别为R1和R2。即
F=m1W^2R1=m2W^2R2
R1+R2=L
解得R1=m2L/(m1+m2) ,R2=m1L/(m1+m2) ,F=m1m2LW^2

问题有误!

题中已经明确是“光滑小球”套在“光滑水平杆”,由于没有摩擦,也就没有力来提供圆周运动所需要的向心力,故两球不能完成圆周运动,它们应该做离心运动。那么,R1、R2以及细线的拉力均为不确定的值。

小球重力垂直于水平杆,不能提供小球做圆周运动所需的向心力,且因为接触面定义为光滑的,即无摩擦力产生,所以也不存在摩擦力充当向心力的可能,然而由题可知,"光滑小球套在光滑水平的杆上,用长为L的细线连接,水平杆随框架以及角速度W转动,两球在杆上相对静止"两小球在做稳定的圆周运动,所以必然存在某个力充当了向心力,如果两球没有细线连接,两小球必然会做远离转动中心的离心运动,然而事实不是这样,其实就是因为两小球受到了细线的拉力,也就是细线的张力,即为提供两球所需的向心力.因为在同一细线上张力处处相等,所以两小球所受的拉力相等,即所受的向心力相等.
由此可知:
F1=F2=M1*W平方*R1=M2*W平方*R2
所以
M1/M2=R2/R1
又因为R1+R2=L
R1=L*(M2/M1+M2)
R2=L*(M1/M1+M2)
F1=F2=L*W平方*(M1*M2/(M1+M2))