题目内容
如图所示,一绳系一质量为的球在光滑的小桌面上做匀速圆周运动,绳长
=0.1m,当角速度增大到为ω=20 rad/s时,绳恰好断开,试分析:(忽略空气阻力,g取9.8m/s2)
(1)绳断时,小球在桌面上运动的速度;
(2)绳能承受的最大拉力T是多大?
(3)若桌子离地高度,求小球离开桌子落地时的水平位移
。(结果可保留分数形式)
(1) (2)
(3) x=2/7m
解析试题分析:球在桌面上做匀速圆周运动的半径,角速度
,依题意:
(1)绳断时,小球的运动速度,代入可求
;
(2)绳子提供的拉力充当向心力,当绳子断时,此时的向心力恰好与绳子的最大拉力
相等,
故,代入数据求得
(3)绳断后,球按原来的速度水平飞离桌面,做平抛运动,运动时间……① ;水平位移
……②
由①、②可求得,代入数据求得:x=2/7m
考点:考查圆周运动和平抛运动
点评:本题难度较小,掌握圆周运动的线速度、角速度和向心力公式是关键,平抛运动的运动时间由竖直高度决定
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