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,使小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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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,使小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40 N,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,速度方向与桌边缘的夹角为60 °,桌面高出地面0.8m,求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离.

◎ 答案

解:(1)线的拉力提供小球做圆周运动的向心力,
设开始时角速度为ω0,向心力为F0,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力为FT.
F002R        
FT2R         
由①②得=9         ③
又因为FTF0+40N         ④
由③④得FT=45N
(2)设线断开时小球的线速度为v,由FT
v m/s=5 m/s
(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s
h
t=0.4 s
svt=2m
则小球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离
lssin60°=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,使小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…”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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