题目内容
【题目】现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10m/s2,则:
(1) 为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?
(2) 在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?
(3) 在小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间.
【答案】(1) (2)3 N(3)0.6 s
【解析】(1)要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力,所以 由 mg=m
得
(2)因为v1>v0,故绳中有张力,由牛顿第二定律得,
T+mg=m
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