问题 问答题

如图所示,一个人用一根长1m,只能承受46N拉力的绳子,拴着一个质量为1㎏的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地面h=6m.转动中小球在最底点时绳子断了,(g=10m/s2)求:

(1)绳子断时小球运动的线速度多大?

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离.

答案

(1)最低点,小球受重力和拉力,合力充当向心力,根据牛顿第二定律,有:

Tm-mg=m

v2
r

带入数据解得:v=

(Tm-mg)r
m
=
(46-10)×1
1
=6m/s;

(2)绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有

x=vt

y=

1
2
gt2

联立解得

x=v0

2(h-R)
g
=6m

答:(1)绳子断时小球运动的线速度为6m/s;

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离为6m.

单项选择题
单项选择题