Question

【题目】一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速3倍时，测得线拉力比原来大40 N，此时线突然断裂．求：

(1)线断裂的瞬间，线的拉力；

(2)线断裂时小球运动的线速度

Answer 1

【答案】（1）45 N. （2）5m/s

【解析】(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用，重力mg、桌面弹力FN和线的拉力F.重力mg和弹力FN平衡．线的拉力提供向心力，F向＝F＝

设原来的角速度为n0，线的拉力是F0，加快后的角速度为n，线断时的拉力是F.

则

由题意知F＝F0＋40 N，

解得F0＝5 N，F＝45 N.

（2）设线断开时速度为v 由
得