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一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时即被拉断．若在此绳的一端拴一个质量为0.4Kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子
网友投稿  2022-09-22 00:00:00  零零社区

◎ 题目

一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时即被拉断．若在此绳的一端拴一个质量为0.4Kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子断裂．求（1）物体运动至最低点时的角速度是多大？（2）物体运动至最低点时的线速度是多大？（3）若绳断处物体距地面高4.9m，经多长时间物体落至地面？（4）物体落地处距抛出点的水平距离多远？

◎ 答案

（1）当物体运动到最低点时，物体受重力mg，绳子拉力T，根据牛顿第二定律有T-mg=ma=mrω2①
T=7.84N．
由①式，绳被拉断时的角速度为
ω=

T-mg
mr
=

7.84-0.4×9.8
0.4×0.8
=3.5rad/s
（2）v=rω=3.5×0.8=2.8m/s．
（3）绳子断裂后物体以速度v=2.8m/s做平抛运动．
由h=
1
2
gt2，
t=

2h
g
=

2×4.9
9.8
=1s
（4）物体落地处距抛出点的水平距离x为
x=vt=2.8×1=2.8m．
答：（1）物体运动至最低点时的角速度是3.5rad/s．
（2）物体运动至最低点时的线速度是2.8m/s．
（3）物体经过1s落回地面．
（4）物体落地处距抛出点的水平距离为2.8m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一根长为0.8m的绳子，当受到7.84N的拉力时即被拉断．若在此绳的一端拴一个质量为0.4Kg的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子…”主要考查了你对  【线速度】，【角速度】，【向心力】，【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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