某细杆可绕水平天花板上一个固定轴O旋转,细杆的另一端连接小球P,小球P又与一根细绳相连,细绳跨过天花板上的一个...
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问题详情:
某细杆可绕水平天花板上一个固定轴O旋转,细杆的另一端连接小球P,小球P又与一根细绳相连,细绳跨过天花板上的一个小滑轮A,可以被人用手拉动。已知OA间的距离为L,细杆、绳与天花板的夹角分别记为、,如图*所示。设某时刻,绳被拉动的速率为v,试求此时小球P的运动速率u及加速度a。
【回答】
;
【解析】
如图乙所示,因P绕O做圆周运动,所以P点的速度方向垂直于OP,由几何关系易知,u与AP间的夹角为
,
所以。
设P点的加速度与OA成角,对O与对A分别分解为、和、,如图*所示。
为求和,先应求和。
由上可知,,
,
即有,。
x、y如图乙所示。
同时,。
约束方程:。
解上述各式可得
。
知识点:圆周运动
题型:解答题