Question

長(zhǎng)度L=0.4m的細(xì)線，拴著一個(gè)質(zhì)量m=0.4kg的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)離地面高度h=0.8m，此時(shí)細(xì)線受到的拉力F=13N，g取10m/s2，求：

（1）小球在最低點(diǎn)速度的大�。�

（2）若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線恰好斷裂，則小球著地時(shí)速度為多大？

 

Answer 1

解：（1）如圖，設(shè)最低點(diǎn)速度的大小為v,

據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=mv2/L  …………………………………………………(2分)

    代入數(shù)據(jù)得v= 3 m/s          …………………………………………………… .(1分) 

   (2) 小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線恰好斷裂時(shí)有水平速度v=2 m/s  ,小球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球下落時(shí)間t，由h=1/2gt2得t=0.4s …………………………………………… (2分)

      小球豎直方向的速度vy=gt=4 m/s   ……………………………………………(2分)

       故小球著地時(shí)速度為v==5 m/s ………………………………………(2分)

解析:略