问题
计算题
(10分)在光滑的水平面上,用一根轻绳系一个质量为3千克小球,以10m/s速度做匀速圆周运动,半径为4m,若运动到A点,突然把绳再放长4米,绳绷紧后小球转入另一轨道上做匀速圆周运动,求:
(1)小球从放绳开始到运动到O点的另一侧与AO共线的B点所需的时间。
(2)在B点绳子所受的拉力。
答案
(1) , (2)9.375N
题目分析:⑴小球做匀速圆周运动,突然放绳则小球以原有的速度做匀速直线运动到C,在C点处一瞬间8m绳突然拉直,沿绳方向的速度突变为0,而小球将以
做匀速圆周运动,到达B点,如图所示:
由几何关系可知:,
,
在C点,由矢量三角形可知: ,
则:
(2)在B点,由向心力公式有: