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如图装置叫做离心节速器,它的工作原理和下述力学模型类似:在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球.当发动机带动竖直硬质细杆转动时,两
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问题描述:

如图装置叫做离心节速器,它的工作原理和下述力学模型类似:在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球.当发动机带动竖直硬质细杆转动时,两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动,如图所示.设与金属球连接的两轻杆的长度均为L,两金属球的质量均为m,各杆的质量均可忽略不计.当发动机加速运转时,轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°,忽略各处的摩擦和阻力.

求:(1)当轻杆与竖直杆的夹角为30°时金属球做圆周运动的线速度的大小v1;

(2)轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°的过程中机器对两小球所做的总功.

曹于青回答:
  (1)金属球做匀速圆周运动,重力与拉力的合力作为向心力,   由mgtanθ=m v21r
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