如图所示,质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点,O点距地面高度为1m,如果使小球绕OO′轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5N,求:(1)当小球的角速度为

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,质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点,O点距地面高度为1m,如果使小球绕OO′轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5N,求:
(1)当小球的角速度为多大时,线将断裂.
(2)断裂后小球落地点与悬点的水平距离.(g=10m/s2
魔方格

◎ 答案

(1)小球在水平面内做圆周运动时,由重力G和拉力F的合力提供向心力,当绳子拉力为12.5N时,向心力最大,则有:F=

F2-(mg)2
=7.5N
根据几何关系得:r=L?
3
5
=0.3m
根据向心力公式得:
F=mω2L?
3
5

解得:ω=5rad/s
(2)绳断裂后,小球做平抛运动,初速度v=ωr=1.5m/s
竖直方向下落的高度h=1-0.5×
4
5
=0.6m
所以t=

2h
g
=

0.12
s=

3
5
s
水平位移为x0=vt=
3

3
10
m
则x=

x20
+r2
=0.6m
答:(1)当小球的角速度为5rad/s时,线将断裂.
(2)断裂后小球落地点与悬点的水平距离为0.6m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点,O点距地面高度为1m,如果使小球绕OO′轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5N,求:(1)当小球的角速度为…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【匀速圆周运动】  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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