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如图所示,一个人用一根长 1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的...

manfen5.com 满分网如图所示,一个人用一根长 1m、只能承受74N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恰好断了.(取g=10m/s2) 
(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是多少?
(1)绳子断时,绳子的拉力恰好是74N,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==8rad/s, 即绳子断时小球运动的角速度的大小是8rad/s. (2)由V=rω可得,绳断是小球的线速度大小为V=8m/s, 绳断后,小球做平抛运动, 水平方向上:x=Vt     竖直方向上:h=gt2       代入数值解得 x=8m 小球落地点与抛出点间的水平距离是8m.
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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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