如圖所示,一根長0.1m的細線,一端系著一個質量是0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動.當小球的轉速增加到原轉速3倍時,細線斷裂,這時測得線的拉力比原來大40N.

求:

設斷裂時小球的速度方向與桌子邊緣垂直.

(1)線斷裂的瞬間,線的拉力;

(2)這時小球運動的線速度;

(3)如果桌面高出地面0.8米,線斷后小球飛出去落在離桌邊的水平距離為多少的地方?

答案:略
解析:

(1)線斷裂時的拉力為45N;(2)斷裂時小球的線速度為;(3)小球落地點離桌子邊緣的水平距離為

(1)設小球初始轉動的角速度為ω,繩的拉為F,則

   、

角速度與轉速成正比:ω=2πn

角增加到原來的3倍時: 、

解得F=5N,F40=45N

斷裂時細線的拉力

(2)F=5N代入①得:

(3)球離開繩沿圓切線飛出,隨后從桌子邊緣處做平拋運動,則


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根長0.1m的細線,一端系著一個質量為0.18kg的小球,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動,現(xiàn)使小球的轉速很緩慢地增加,當小球的轉速增加到開始時轉速的3倍時細線斷開,且線斷開前的瞬間線的拉力比開始時大40N,g取10m/s2,求:
(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大小
(2)線斷開的瞬間,小球運動的速度大小
(3)若小球最終從桌邊AB離開桌面,且離開桌面時,速度方向與桌邊AB的夾角為60°,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點距桌邊AB的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?湘潭一模)如圖所示,一根長0.1m的細線,一端系著一個質量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運動,使小球的轉速很緩慢地增加,當小球的角速度增加到50rad/s時,細線斷開,(g取10m/s2)求:
(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大小.
(2)線斷開的瞬間,小球運動的線速度大。
(3)如果小球離開桌面時,速度方向與桌邊的夾角為60°,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點距桌邊的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根長0.1m的細線,一端系著一個質量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動.當小球的轉速改為原來的3倍時,細線將恰好會斷開,線斷開前的瞬間,小球受到的拉力比原來的拉力大40N,求:
(1)線斷開前的瞬間,線受到的拉力大?
(2)線斷開的瞬間,小球運動的線速度?
(3)如果小球離開桌面時,速度方向與桌邊緣的夾角為60°,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點距桌邊緣的水平距離?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根長0.1m的細線,一端系著一個質量是0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動,當小球的轉速增加到原轉速的3倍時,細線斷裂,這時測得斷前瞬間線的拉力比原來大40N,求:
(1)線斷裂的瞬間,線的拉力為多大;
(2)這時小球運動的線速度為多大;
(3)如果桌面高出地面0.8m,線斷后小球飛出去落在離桌面的水平距離為多少的地方?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長0.1m的細線一端系著一個質量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動,并使小球的轉速很緩慢地增加.當小球的轉速增加到開始時轉速的3倍時,細線斷開,線斷開前的瞬間線的拉力比開始時大40N,求:
(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大。
(2)如果小球離開桌面時的速度方向與右邊桌邊的夾角為60°,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點距桌邊的水平距離.

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