题目内容
【题目】如图所示,质量为的小球用长为
的细线悬挂在
点,
点距地高度为
,如果使小球绕
轴在水平面内做圆周运动,若细线受力为
就会拉断,
取
,求:
(1)当小球的角速度为多大时细线将断裂.
(2)线刚好拉断时球落地点与悬点的水平距离.
【答案】(1) (2)0.6m
【解析】试题分析:小球靠拉力和重力的合力提供向心力,根据几何关系求出最大向心力,根据向心力公式求出角速度;绳断裂后,小球做平抛运动,根据平抛运动的基本公式即可求解。
(1)小球在水平面内做圆周运动时,由重力和拉力
的合力提供向心力,当绳子拉力为
时,向心力最大,细线将断裂。
则有: ,根据几何关系得:
根据向心力公式得: ,解得:
,
,
(2)绳断裂后,小球做平抛运动,初速度为:
竖直方向下落的高度:
所以有:
水平位移为:
则落地点与悬点的水平距离为:
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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