一根0.5m长的绳子,当它受到20N的拉力时即被拉断,如果在它的一端挂着一个质量为1kg的物体时,则(1)使物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,则拉断绳子时物体的角速度为_____

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 离心运动/2022-10-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一根0.5 m长的绳子,当它受到20 N的拉力时即被拉断,如果在它的一端挂着一个质量为1 kg的物体时,则
(1)使物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,则拉断绳子时物体的角速度为____________.
(2)如果这个物体在竖直平面上做圆周运动角速度最小为____________才能把绳子拉断,此时物体的线速度为____________.

◎ 答案

(1)2 rad/s
(2)2 rad/s  m/s

◎ 解析

(1)在水平面上做匀速圆周运动,其向心力由绳子的水平拉力提供,根据圆周运动的规律有
F=mω2r,ω== rad/s=2 rad/s.
(2)物体在竖直平面内运动时,物体做非匀速圆周运动,当物体运动到最低点时,角速度最大,故取在最低点时的物体为研究对象,物体此时只受两个力,即竖直向下的重力和竖直向上的绳子的拉力.根据圆周运动的规律F-mg=mω2r,ω=,将数据代入得到:ω=2 rad/s.
线速度v=ωL=2×0.5 m/s= m/s.

◎ 知识点

    专家分析,试题“一根0.5m长的绳子,当它受到20N的拉力时即被拉断,如果在它的一端挂着一个质量为1kg的物体时,则(1)使物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,则拉断绳子时物体的角速度为_____…”主要考查了你对  【离心运动】  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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