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

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