题目内容
【题目】如图所示,一根长为 0.2 m,能够承受的最大拉力为 16N 的细线,一端系着一个 质量是 0.2 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,当小球的线速度增大到
时,细线断裂,小球恰好从桌子边沿的 A 点(图中未画出)沿着垂直于 桌子边沿的方向飞出.求:
![]()
(1) 这时小球运动的线速度![]()
(2) 若桌面高出地面 0.8 m,求小球飞出后的落点到 A 点距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
线未断开前,由线的拉力提供向心力。由向心力公式
出小球的速度大小;小球离开桌面后做平抛运动,由高度求出时间,并求出平抛运动的水平位移,根据所求的距离与水平位移的数学关系求解。
(1)小球在桌面内做匀速圆周运动的向心力由绳子提供:![]()
代入数据解得:![]()
(2)小球从A点飞出过程为平抛运动,设运动时间为t,桌子高度为h,小球运动的水平位移为x,则有:
,x=v0t
解得:x=1.6m
再由勾股定理得:![]()
可得:![]()
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