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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 线速度/2022-09-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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=mrω2
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.
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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐