一根0.5m長的繩子，當(dāng)它受到20N的拉力時(shí)即被拉斷．如果在它的一端掛著一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體時(shí)，(1)使物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求拉斷繩子時(shí)物體的角速度；(2)如果這個(gè)物體在豎直平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，最少需要多大的角速度才能把繩子拉斷？這時(shí)物體的線速度多大？

答案：略
解析：

(1)在水平面上物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由繩子的水平拉力提供，如圖所示，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律

(2)物體在豎直平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，角速度最大，故取在最低點(diǎn)時(shí)的物體為研究對象，物體此時(shí)只受兩個(gè)力，如圖所示．根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

物體在豎直平面內(nèi)的最低點(diǎn)，對物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定不要漏掉物體的重力，此時(shí)提供向心力的是繩子的拉力和物體重力的合力．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力F需由運(yùn)動(dòng)情況決定，提供的向心力F供由受力情況決定．若某時(shí)刻F需=F供，則物體能做圓周運(yùn)動(dòng)；若F需＞F供，物體將做離心運(yùn)動(dòng)；若F需＜F供，物體將做向心運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)有一根長L=1m的不計(jì)伸長的輕繩，其一端固定于O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量m=0.5kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將小球提至正上方的A 點(diǎn)處，此時(shí)繩剛好伸直且無張力，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則：
（1）為使小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度？
（2）若將小球以速度v1=5m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多大？
（3）若將小球以速度v2=3m/s水平拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大��？若無張力，試求從拋出小球到繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間？

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

一根0.5m長的繩子，當(dāng)它受到20N的拉力時(shí)即被拉斷．如果在它的一端掛著一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體時(shí)，(1)使物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求拉斷繩子時(shí)物體的角速度；(2)如果這個(gè)物體在豎直平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，最少需要多大的角速度才能把繩子拉斷？這時(shí)物體的線速度多大？

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科目：高中物理 來源：2013屆浙江省高一第二學(xué)期期中考試物理卷 題型：計(jì)算題

如圖, 上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤可繞穿過它們中心的豎直軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)，且兩盤角速度相同, 其中上盤的半徑為d。一根不計(jì)重力的輕繩兩端分別系有A、B兩物體，質(zhì)量分別為2m和m。將輕繩跨過固定在上轉(zhuǎn)盤邊緣的光滑掛鉤，掛鉤與B物體間的一段繩子長為L。當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩段輕繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),一段輕繩與豎直方向的夾角為θ，另一段輕繩始終沿豎直方向。（g=10m/s²，sin53°= ,cos53°=）

（1）求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系？

（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度緩慢增加的過程中，夾角θ如何變化？A物體受到的摩擦力如何變化？試分析。

（3）已知B物體端的繩長L=4.5m,上盤半徑d=0.4m。當(dāng)角速度增加到某一數(shù)值時(shí)，B物體端的輕繩與豎直方向的夾角為53°，此時(shí)A物體恰好開始滑動(dòng)，求A物體與下盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ ？（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖, 上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤可繞穿過它們中心的豎直軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)，且兩盤角速度相同, 其中上盤的半徑為d。一根不計(jì)重力的輕繩兩端分別系有A、B兩物體，質(zhì)量分別為2m和m。將輕繩跨過固定在上轉(zhuǎn)盤邊緣的光滑掛鉤，掛鉤與B物體間的一段繩子長為L。當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩段輕繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),一段輕繩與豎直方向的夾角為θ，另一段輕繩始終沿豎直方向。（g=10m/s²，sin53°= ,cos53°=）

（1）求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系？

（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度緩慢增加的過程中，夾角θ如何變化？A物體受到的摩擦力如何變化？試分析。

（3）已知B物體端的繩長L=4.5m,上盤半徑d=0.4m。當(dāng)角速度增加到某一數(shù)值時(shí)，B物體端的輕繩與豎直方向的夾角為53°，此時(shí)A物體恰好開始滑動(dòng)，求A物體與下盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ ？（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

 

 

 

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