一人用一根长1m,只能承受46N的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知转轴O离地6m,如图6所示,要使小球到达最低点时绳断,求小球到达最低点的最小速

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

一人用一根长1m,只能承受46N的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知转轴O离地6m,如图6所示,要使小球到达最低点时绳断,求小球到达最低点的最小速率及此条件下小球落地点到O点的水平距离.

◎ 答案

在最低点,小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力,
T-mg=m
v2
r

绳子要断开,拉力达到最大值46N,
v=

T-mg
m
r
=

46-10
1
×1
m/s
=6m/s.    
因为在最低点的速度是水平的,所以断开后,小球做平抛运动,抛出点离地面的高度为5m,
由h=
1
2
gt2  
t=

2h
g
=

2×5
10
s
=1s
x=v0t=6×1m=6m
答:小球到达最低点的最小速率为6m/s,此条件下小球落地点到O点的水平距离为6m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一人用一根长1m,只能承受46N的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知转轴O离地6m,如图6所示,要使小球到达最低点时绳断,求小球到达最低点的最小速…”主要考查了你对  【平抛运动】,【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。

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