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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1kg的小...

manfen5.com 满分网如图所示,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1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h=6m,转动中小球在最低点时绳子断了.
求:(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离.
(1)绳子断时,绳子的拉力恰好是46N,对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小; (2)绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离. 【解析】 (1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可得, F-mg=mrω2, 所以ω=rad/s. (2)由V=rω可得,绳断是小球的线速度大小为V=6m/s, 绳断后,小球做平抛运动, 水平方向上:x=Vt     竖直方向上:h= 代入数值解得 x=6m 小球落地点与抛出点间的水平距离是6m. 答:(1)绳子断时小球运动的角速度为6rad/s. (2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离为6m.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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