Question

长度L=0.4m的细线，拴着一个质量m=0.4kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，小球运动到最低点时离地面高度h=0.8m，此时细线受到的拉力F=13N，g取10m/s2，求：

（1）小球在最低点速度的大小；

（2）若小球运动到最低点时细线恰好断裂，则小球着地时速度为多大？

 

Answer 1

【答案】

解：（1）如图，设最低点速度的大小为v,

据牛顿第二定律得：F-mg=mv2/L   …………………………………………………(2分)

    代入数据得v= 3 m/s          …………………………………………………… .(1分) 

    (2) 小球运动到最低点时细线恰好断裂时有水平速度v= 2 m/s  ,小球做平抛运动,设小球下落时间t，由h=1/2gt2得t=0.4s …………………………………………… (2分)

       小球竖直方向的速度vy=gt=4 m/s   ……………………………………………(2分)

       故小球着地时速度为v==5 m/s ………………………………………(2分)

【解析】略