智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛(ài)。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。可視為質(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量m為0.5kg,繩長(zhǎng)l為0.5m,懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)O的距離d為0.2m,水平固定好腰帶，通過(guò)人體微小扭動(dòng)，使配重隨短桿做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向夾角為θ=37°，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看成不動(dòng)。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8，求：
（1）配重運(yùn)動(dòng)的半徑r以及向心力F大小；
（2）配重的角速度ω；
（3）若輕繩所能承受的最大拉力為253N，則配重的角速度不能超過(guò)多少？
25
3
N
【答案】（1）配重運(yùn)動(dòng)的半徑r為0.5m，向心力F大小為3.75N；
（2）配重的角速度ω為；
（3）若輕繩所能承受的最大拉力為N，則配重的角速度不能超過(guò)。
（2）配重的角速度ω為
15
rad
/
s
（3）若輕繩所能承受的最大拉力為
25
3
10
2
3
rad
/
s
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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