题目内容
如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.2kg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.使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大64N,求:
(1)线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌子边线的夹角为
,桌面高出地面0.8 m,求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离.
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解析:(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为
,向心力是F0,线断开的瞬间,角速度为
,
线的拉力是F.
①
②
由①②得
③
又因为
④
由③④得F=72N
(2)设线断开时速度为v
由
,得![]()
(3)设桌面高度为h,小球落地经历时间为t.
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则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为
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