问题 问答题

一个人用一根长L=1m、只能承受T=46N拉力的绳子,拴着一个质量为m=1kg的小球,在竖直面内做圆周运动,已知转轴O离地的距离H=6m,如图所示.如果小球小球到达最低点时绳子被拉断,则绳子拉断后,小球的水平射程是多大?

答案

设小球经过最低点的速度为v时,绳子刚好被拉断,则

由牛顿第二定律 F=ma得

T-mg=m

v2
L
                                     

v=

(T-mg)L
m
=6m/s                               

小球脱离绳子的束缚后,将做平抛运动,其飞行时间为

t=

2h
g
=
2(H-L)
g
=1s                      

所以,小球的水平射程为 s=vt=6 m        

答:绳子拉断后,小球的水平射程是6m.

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