如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球恰好以速度v2=落到墙脚边.求
(1)绳断裂瞬间的速度v1
(2)圆柱形房屋的高度H和半径.

◎ 答案

解:(1)小球在绳断前瞬时受力如图所示

cos θ==,θ=60°
mgtan60°=mv/r,r=Lsinθ
解得v1=
(2)小球从抛出到落地,mv12+mgh1=mv22
h1==L  
H=h1+Lcos60°=13L/4  
设小球由平抛至落地的水平射程为x,如图所示

x=v1t
h1=gt2/2 
R=  
解得R=3L

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【机械能守恒定律】  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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