如图所示的圆锥摆实验中,已知小球质量为0.1kg,摆长l=50cm,摆角a=37°.试求:(1)小球受到摆线的拉力;(2)小球的线速度大小υ;(3)若小球在运动中,细绳突然断开,小球将落向
◎ 题目
如图所示的圆锥摆实验中,已知小球质量为0.1kg,摆长l=50cm,摆角a=37°.试求: (1)小球受到摆线的拉力; (2)小球的线速度大小υ; (3)若小球在运动中,细绳突然断开,小球将落向地面,已知悬点O离地面的高为0.8m,则小球落地点到悬点O的水平距离多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8) |
◎ 答案
(1)小球做匀速圆周运动,合力指向圆心,对小球受力分析,受重力和拉力,如图所示; 根据平行四边形定则,有:
F合=mgtan37° 解得: T=
F合=
(2)合力提供向心力,故 F合=m
解得:v=
(3)细绳突然断开,小球沿着圆弧切线飞出做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有: h=
x=vt 解得 x=v
(3)小球落地点到悬点O的水平距离为:S= |