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如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg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
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18kg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40N,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,速度方向与桌边线的夹角为60°,桌面高出地面0.8m,则小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离。
◎ 答案
解:(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为ω
0
,向心力是F
0
,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是F
T
。
F
0
=mω
0
2
R①
F
T
=mω
2
R②
由①②得
③
又因为F
T
=F
0
+40N④
由③④得F
T
=45N⑤
(2)设线断开时速度为v 由
得
⑥
(3)设桌面高度为h,小球落地经历时间为t,落地点与飞出桌面点的水平距离为x。
⑦
x=vt=2m⑧
则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为l=x·sin60°=1.73 m。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg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…”主要考查了你对 【平抛运动】,【线速度】,【向心力】 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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