问题 问答题

如图一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动.小球质量m=1kg,绳长为L=0.1m,当角速度为ω=20rad/s,绳恰好断开,则:

(1)绳子的最大拉力为多大?

(2)绳断开后,小球在桌面上的运动速度?

(3)若桌子高为5m,小球离开桌子后运动的时间及落地点离下落边缘的水平距离?

答案

(1)绳子的最大拉力F=mLω2=1×0.1×400N=40N;

(2)绳断开后,小球的速度v=Lω=0.1×20m/s=2m/s;

(3)根据h=

1
2
gt2得,t=
2h
g
=
2×5
10
s=1s

则水平距离x=vt=2×1m=2m.

答:(1)绳子的最大拉力为40N;

(2)绳断开后,小球在桌面上的运动速度为2m/s;

(3)小球离开桌子后的运动时间为1s,落地点与下落边缘的水平距离为2m.

选择题
单项选择题