花样滑冰极具观赏性,体现了力与美的融合。一个花样滑冰男运动员牵着另一个质量为m的女运动员的手使其恰好做圆周运动,该过程可以简化为长L的细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的小球,让小球在水平面内做匀速圆周运动的模型,如图所示。当男运动员的手臂与竖直方向的夹角为α时,求:
(1)男运动员对女运动员的拉力F的大小;
(2)女运动员的脚尖处的线速度大小和转速。
【答案】(1)男运动员对女运动员的拉力F大小为。
(2)女运动员的脚尖处的线速度大小为,转速为。
F
cosα
(2)女运动员的脚尖处的线速度大小为
g
L
tanαsinα
g
L
tanαsinα
2
π
L
sinα
【解答】
【点评】
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