题目内容
【题目】现有一根长
的刚性轻绳，其一端固定于
点，另一端系着质量
的小球（可视为质点），将小球提至点正上方的
点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（
）．则：
（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在点至少应施加给小球多大的水平速度？
（2）在小球以速度
水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？
（3）小球以速度
水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．
【答案】（1）
（2）80N（3）0.4s
【解析】（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时重力恰好提供的向心力，
根据牛顿第二定律可得
，代入数据解得
；
（2）因为
，所以绳中有张力，根据牛顿第二定律得
；
代入数据解得
，即绳中的张力大小为80N．
（3）小球将做平抛运动，经时间
绳拉直，如图所示：
在竖直方向有：
，在水平方向有：
；
由几何知识得：
，联立并代入数据解得：
．
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