题目内容
【题目】如图所示，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来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。
(1)求此时线的拉力为多大？
(2)求此时小球运动的线速度为多大？
(3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s2）
【答案】(1)45 N；(2)5 m/s；(3)2 m
【解析】
(1)设小球原来的角速度为
，线的拉力为F，则有
F＝mrω2
F＋
＝mr
又＝40 N，解得
F＝5 N
所以线断时，线的拉力为
F′＝F＋＝45 N
(2)设此时小球的线速度为v，则有
F＋＝m
代入数据得
v＝5 m/s
(3)飞出桌面后小球做平抛运动，则有
h＝
gt2
x＝vt
联立两式并代入数据得
x＝2 m
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