题目内容
如图光滑的水平面上钉有两枚铁钉A和B,相距0.1m,长1m的柔软细绳拴在A上,另一端系一质量为0.5kg的小球,小球的初始位置在AB连线上A的一侧,把细线拉紧,给小球以2m/s的垂直细线方向的水平速度使它做圆周运动,由于钉子B的存在,使线慢慢地缠在A、B上.如果细线的抗断拉力为7N,从开始运动到细线断裂需经历多长时间?
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8.2s
解析:
小球转动时,由于细线逐步绕在A、B两钉上,小球的转动半径逐渐变小,但小球转动的线速度大小不变。
由小球交替地绕A、B作匀速圆周运动,因线速度不变,随着转动半径的减小,线中强力T不断增大,每转半圈的时间t不断减小。
在第一个半圆内![]()
在第二个半圆内![]()
在第三个半圆内![]()
在第 n个半圆内![]()
令Tn=Tm=7N,得n=8,所以经历的时间为
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