题目内容
【题目】质量m=1 kg的小球在长为L=1 m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力Tmax=46 N,转轴离地高度h=6 m,g=10 m/s2.试求:
(1)若恰好通过最高点,则最高点处的速度为多大?
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大?
(3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离x.
【答案】(1)(2)6m/s(3)6m
【解析】试题分析:(1)当小球恰好通过最高点时,重力提供向心力,根据向心力公式即可求解;(2)在最低点细绳恰好被拉断时,绳子的拉力达到最大值,对小球在最低点进行受力分析,由向心力公式即可求解;(3)细绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动基本公式即可求解.
(1)当小球恰好通过最高点时,小球只受重力,并由重力提供向心力.设此时速度为,根据牛顿第二定律得: ,所以
(2)若细绳此时恰好被拉断,则
小球在最低点时,由牛顿第二定律得
代入数据得,解得
(3)绳断后,小球做平抛运动,设水平距离为x,则有
得
水平距离
练习册系列答案
相关题目