题目内容

在光滑水平面上钉有两个铁钉AB,相距0.1m,长1m的细线一端系在A上,另一端系一个质量为0.5kg的小球,小球初始位置在AB的连线上的一侧如图所示,现给小球以垂直于线的2m/s的速度做圆周运动,如果细线承受的最大拉力为7N,从开始运动到线断裂经历多长时间?

 

答案:见详解内容
解析:

根据已知条件,假设绳上张力达到最大时,应满足.其中v由于保持不变可得v=2m/s,因此推得.联系绳长条件,球绕转半径由1m逐渐减少至,之前每隔p圆心角,半径依次减少0.1m,即AB间距离,具体数值从1m,0.9m,0.8m,…,0.3m为止,所以总时间=2.6p(s)

 


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