问题 计算题

如图所示,长度为的绳,拴着一质量的小球在竖直面内做圆周运动,小球半径不计,已知绳子能够承受的最大张力为19N,圆心离地面高度 ,运动过程中绳子始终处于绷紧状态求:

(1)分析绳子在何处最易断,求出绳子断时小球的线速度;    

(2)绳子断后小球落地点与抛出点的水平距离多大?落地时速度多大?

答案

(1)    (2)  m/s

      (1) 小球在最高点时, ,得:

小球在最低点, ,得:

由上面的分析可以判断小球在最低点时绳子所受拉力大,最容易断。

绳子能够承受的最大张力为19N,在最低点时,代入上面方程得: 

(2) 绳子断后,小球做平抛运动。

落地时水平速度是3m/s,竖直速度,合速度是 m/s

本题考查圆周运动和平抛运动的问题,熟练掌握相关规律就能快速解出此题。

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