题目内容
一人用一根长1m,只能承受46N的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知转轴O离地6m,如图6所示,要使小球到达最低点时绳断,求小球到达最低点的最小速率及此条件下小球落地点到O点的水平距离.
【答案】分析:在最低点,小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力,根据向心力公式结合绳子的最大承受力即可求解最小速度,绳断开后,小球做平抛运动,抛出点离地面的高度为5m,根据平抛运动的基本公式即可求解.
解答:解:在最低点,小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力,
T-mg=
,
绳子要断开,拉力达到最大值46N,
v=
=6m/s.
因为在最低点的速度是水平的,所以断开后,小球做平抛运动,抛出点离地面的高度为5m,
由h=
gt2
t=
=
=1s
x=vt=6×1m=6m
答:小球到达最低点的最小速率为6m/s,此条件下小球落地点到O点的水平距离为6m.
点评:本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,要知道绳断开后,小球做平抛运动,难度不大,属于基础题.
解答:解:在最低点,小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力,
T-mg=
绳子要断开,拉力达到最大值46N,
v=
因为在最低点的速度是水平的,所以断开后,小球做平抛运动,抛出点离地面的高度为5m,
由h=
t=
x=vt=6×1m=6m
答:小球到达最低点的最小速率为6m/s,此条件下小球落地点到O点的水平距离为6m.
点评:本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,要知道绳断开后,小球做平抛运动,难度不大,属于基础题.
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