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如圖所示，一繩系一質量為的球在光滑的小桌面上做勻速圓周運動，繩長＝0.1m，當角速度增大到為ω＝20 rad/s時，繩恰好斷開，試分析：（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）

(1)繩斷時，小球在桌面上運動的速度；

(2)繩能承受的最大拉力T是多大？

(3)若桌子離地高度，求小球離開桌子落地時的水平位移。（結果可保留分數形式）

 

【答案】

(1) (2) (3) x=2/7m

【解析】

試題分析：球在桌面上做勻速圓周運動的半徑，角速度，依題意：

（1）繩斷時，小球的運動速度，代入可求；

（2）繩子提供的拉力充當向心力，當繩子斷時，此時的向心力恰好與繩子的最大拉力相等，

故，代入數據求得

(3)繩斷后，球按原來的速度水平飛離桌面，做平拋運動，運動時間……①   ；水平位移……②

由①、②可求得，代入數據求得：x=2/7m

考點：考查圓周運動和平拋運動

點評：本題難度較小，掌握圓周運動的線速度、角速度和向心力公式是關鍵，平拋運動的運動時間由豎直高度決定

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，一質量為m的小球A用長度為l的輕繩系在O處，開始時繩處于水平伸直狀態(tài)，O處正下方有一質量為
1
4
m的物體B，物體B和C用輕質彈簧相連，放置于光滑水平面上，C的質量為
3
4
m，現將A由靜止釋放，A運動到最低點與B發(fā)生正碰，碰后AB分開，A運動到最高點時OA連續(xù)與豎直方向成60°角，重力加速度為g．求：
（1）球A與物體B碰前瞬間速度；
（2）球A與物體B碰后瞬間對繩子的拉力；
（3）BC兩物體在運動過程彈簧儲存的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，靜止在光滑水平面上的平板車，質量為m3=2kg，右端固定一自然伸長狀態(tài)的輕彈簧，彈簧所在位置的車表面光滑，車左端和彈簧左端之間距離為L=0.75m，這部分車表面粗植，質量為m2=1kg的小物塊Q，靜止在平板車的左端．一不可伸長的輕質細繩長為R=2.5m，一端固定于Q正上方距Q為R處，另一端系一質量為m1=O.5kg的小球，將小球拉至懸線與豎直方向成60°角位置，由靜止釋放，小球到達最低點時與Q碰撞，時間極短，碰撞后小球反彈速度v0=lm/s，一段時間后Q恰好返回平板車左端靜止．取g=10m/s2．求：
（1）小球在最低點與Q碰撞后瞬間，小物塊Q的速度v2是多大？
（2）小物塊Q受到的滑動摩擦力f是多大？
（3 ）小物塊Q壓縮彈簧的過程中，彈簧彈性勢能的最大值Ep是多大？

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科目：高中物理 來源：人教版高三物理機械能守恒定律專項訓練 題型：選擇題

如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑

定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m，靜置于地面；b球質 

量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b  

后，a可能達到的最大高度為                              (　　)

A．h　　　　　　            　B．1.5h                             

圖3C．2h                         D．2.5h

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一質量為m的小球A用長度為l的輕繩系在O處，開始時繩處于水平伸直狀態(tài)，O處正下方有一質量為m的物體B，物體B和C用輕質彈簧相連，放置于光滑水平面上，C的質量為m，現將A由靜止釋放，A運動到最低點與B發(fā)生正碰，碰后AB分開，A運動到最高點時OA連線與豎直方向成600角，重力加速度為g。求：

(1)球A與物體B碰前瞬間速度；

(2)球A與物體B碰后瞬間對繩子的拉力；

(3)BC兩物體在運動過程彈簧儲存的最大彈性勢能。

 


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科目：高中物理 來源：2012年四川省綿陽中學高考物理一診試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，靜止在光滑水平面上的平板車，質量為m3=2kg，右端固定一自然伸長狀態(tài)的輕彈簧，彈簧所在位置的車表面光滑，車左端和彈簧左端之間距離為L=0.75m，這部分車表面粗植，質量為m2=1kg的小物塊Q，靜止在平板車的左端．一不可伸長的輕質細繩長為R=2.5m，一端固定于Q正上方距Q為R處，另一端系一質量為m1=O.5kg的小球，將小球拉至懸線與豎直方向成60°角位置，由靜止釋放，小球到達最低點時與Q碰撞，時間極短，碰撞后小球反彈速度v=lm/s，一段時間后Q恰好返回平板車左端靜止．取g=10m/s2．求：
（1）小球在最低點與Q碰撞后瞬間，小物塊Q的速度v2是多大？
（2）小物塊Q受到的滑動摩擦力f是多大？
（3 ）小物塊Q壓縮彈簧的過程中，彈簧彈性勢能的最大值Ep是多大？

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